Cтраница 5
Прыжковая электропроводность возникает при низких температурах в компенсированных полупроводниках. Например, присутствие акцепторов в полупроводнике л-типа ионизирует часть доноров. [61]
Образование под контактом слоя с противоположной проводимостью может быть связано с несколькими причинами. В большинстве случаев образование р-области у полупроводника л-типа связано с нарушением структуры кристаллической решетки на поверхности как за счет чисто механических дефектов, так и за счет образования оксидных пленок. В результате на поверхности скапливаются избыточные электроны, которые оттесняют близлежащие электроны в глубь кристалла. Этот процесс способствует образованию в непосредственной близости под контактом слоя, обедненного электронами. Такой переход обладает плохими вентильными характеристиками, и для придания ему ярко выраженных выпрямляющих свойств контакт подвергают электрической формовке импульсами тока в несколько ампер и продолжительностью 0 1 - 0 4 сек. В течение действия импульса острие проволочки сильно разогревается и из него в полупроводник начинает диффундировать медь, которая всегда имеется в небольших количествах в материале контактной проволочки. Медь, являющаяся акцептором для германия, способствует образованию стабильного р-п перехода, обладающего хорошими выпрямляющими свойствами. Контакт при таком способе изготовления принимает полусферическую форму и имеет очень малую площадь, порядка - 10 - 4 - Ю - всмг. [62]
Другая возможность осуществления катализа с электронным переходом при низких температурах заключается в увеличении количества электронов в зоне проводимости при освещении. В полупроводниках - типа ( мы ограничимся общим описанием полупроводников л-типа, но эти общие соображения сохраняют силу и для случая образования подвижных дырок при переходе электронов из валентной зоны на акцепторные уровни) донорные уровни благодаря замороженному термическому беспорядку или благодаря примесям расположены ниже зоны проводимости всего лишь на какую-то долю электрон-вольта. Эти донорные уровни создают возможность для хемосорбции подходящих веществ ( например, кислорода) на поверхности при освещении. Таким образом, можно ожидать, что каталитические реакции акцепторного типа ( или донорного типа в случае фотоактивированных р-полупроводников), которые не протекают в темноте, могут осуществляться при освещении. Даже реакции, сопровождающиеся увеличением свободной энергии и, следовательно, термодинамически невозможные в темноте, также могут протекать при освещении, так как энергия сообщается светом по описанному механизму. [63]