Cтраница 2
Поэтому атомы германия в кристалле связываются также парными ковалентными связями. [16]
Каждый атом германия окружен четырьмя соседними атомами, расположенными на одинаковых расстояниях в вершинах тетраэдра ( четырехгранника), причем связи между атомами осуществляются спаренными валентными электронами. [17]
Каждый атом германия окружен четырьмя соседними, расположенными на одинаковых расстояниях в вершинах тетраэдра. [18]
Если атом германия замещен атомом V группы периодической системы Менделеева ( например, атомом сурьмы), то четыре из пяти валентных электронов сурьмы образуют ковалентные связи с четырьмя соседними атомами германия подобно существующим связям в основных атомах кристаллической решетки. При температуре около 100 К колебания решетки легко нарушают связь пятого электрона с атомом сурьмы и электрон переходит в зону проводимости. Положительный же ион сурьмы остается неподвижным, замещая в кристаллической решетке атом германия. Нейтральность кристалла при этом не нарушается. [19]
Элементарная ячейка германия. [20] |
Четыре атома германия расположены в центрах малых кубов ( октантов) из восьми, чередующихся с пустыми. Каждый атом окружен четырьмя другими атомами и образует четыре sp 3-гибридизированные ковалент-ные связи. Таким образом, координационное число равно четырем. [21]
Сродство атома германия к электрону оценивается в 24 ккал / г-атом. [22]
Между атомами германия и кремния осуществляется ковалент-ная связь ( во всем объеме полупроводника каждый атом имеет два общих электрона с соседним атомом), однако в некоторых из этих связей не хватает по одному электрону. В физике полупроводников такие незаполненные междуатомные связи называют дырками. В массе полупроводника имеются также свободные электроны. В абсолютно чистом полупроводнике, например состоящем только из атомов германия или кремния, если отсутствуют внешние электрические силы, число свободных электронов равно числу дырок. В примесных же полупроводниках количества свободных электронов и дырок различны. [23]
Полупроводник с искаженной решеткой. [24] |
Если заменить атом германия атомом индия, имеющим только три электрона, то в валентном соединении образуется дырка. Она связана с местом дефекта решетки лишь незначительно и поэтому может быть легко оторвана и начнет двигаться через кристалл. [25]
Вокруг затравки атомы германия ( или кремния) выстраиваются в правильную кристаллическую решетку. Полупроводниковый материал затвердевает, обволакивая затравку. В результате этого процесса через несколько часов получают монокристаллпческий стержень диаметром в несколько сантиметров, длиной до 30 см, весом в 1 кг и больше. [26]
Атом донорной примеси ( а, возникновение.| Атом акцепторной примеси ( а, возникновение. [27] |
При замещении атома германия или кремния атомом такой примеси у одной из валентных связей недостает электрона, что соответствует возникновению дырки ( рис. 1.14, о), дырка легка. Атом примеси при этом превращается в неподвижный отрицательный. [28]
Схема строения. [29] |
Остальные электроны атомов германия тесно связаны с ядром. [30]