Cтраница 4
Существует два типа полупроводниковых веществ: ионные и электронные. В ионных полупроводниках ток переносится ионами вещества, вследствие чего состав и структура ионного полупроводника меняется при прохождении - через него электрического тока. Для приборов, преобразующих энергию, такие вещества не пригодны, так как они будут разрушаться при прохождении через них 1-ока. Такие вещества в данном курсе не рассматриваются. [46]
Предыдущее рассмотрение было проведено в предположении чисто ионной природы адсорбированной частицы. Образование химической связи представляется вероятным на поверхностях преимущественно ковалентных полупроводников и маловероятным на чисто ионных полупроводниках, которые часто используются в каталитических исследованиях. [47]
Реконструкция, так же как и другие подобные явления, смещает абсолютные энергии электронов по отношению к уровню вакуума, так что энергия, соответствующая потолку валентной зоны и определяемая с помощью параметров из ОПСЭ, не равна экспериментально наблюдаемому порогу фотоэмиссии. По-видимому, суммарный сдвиг энергий, выражающийся в уменьшении порога фотоэмиссии, равен примерно 3 8 эВ для всех ионных полупроводников и немного больше для гомеополярных материалов. [48]
Подвижность и дырок в закиси меди составляет при комнатной температуре 60 - 80 см2 / сек. Подвижность растет к низким температурам и падает к высоким быстрее, чем по теоретической зависимости и s T-3 для атомных и и s Т-1 г для ионных полупроводников. [49]
Если мы хотим вычислить полную энергию путем суммирования ( или интегрирования) энергий всех заполненных энергетических зон, то существенным является лишь то, что среднее значение энергии рассчитывается правильно. Очень близкий к рассматриваемому расчет может быть выполнен ( за исключением небольших шгаправок, которые вскоре будут обсуждаться), если мы используем энергию ковалентной связи по гибридизо-ванным орбиталям V2h, а для ионных полупроводников - энергию донной связи по гибридизованным орбиталям F3h - Энергия - fp ulfh V z) является хорошей оценкой средней энергии валентных зон через среднюю энергию гибридизованного состояния. [50]
Отклик электронов на воздействие электромагнитного поля так тесно связан со структурой энергетических зон, что имеет смысл начать рассмотрение именно с этого вопроса. Когда на ионный полупроводник действует постоянное или медленно меняющееся электрическое поле, то оба сорта атомов в решетке смещаются относительно друг друга, Это определяет решеточный вклад в диэлектрическую проницаемость вдобавок к электронному вкладу. Мы отложим рассмотрение этого вопроса до гл. [51]
Все три соединения свинца PbS, PbSe и РЬТе являются полупроводниками с довольно узкой запрещенной зоной. Их свойства интенсивно изучаются; это объясняется тем, что они обладают заметной фотопроводимостью в инфракрасной области. Эти соединения представляют также большой интерес в качестве веществ, относящихся к числу ионных полупроводников. Полезно будет сравнить их свойства со свойствами полупроводников типа A111 jBv, как, например, InSb, а также со свойствами элементов - полупроводников IV группы периодической системы. [52]
Наличие полупроводниковых свойств у некоторых жидкостей [3] и стеклообразных веществ [4] означает, что в них имеется ближний порядок в расположении атомов, такая жидкость по квантовомеханическим свойствам приближается к поликристаллу. По типу носителей тока полупроводники делятся на ионные и электронные. В ионных полупроводниках носителями тока служат ионы решетки, а в электронных - электроны и дырки. [53]
Расчет энергии для конфигурации скошенных гребней дает ту же самую энергию, что и для конфигурации простых гребней ( а), за исключением возможного отличия на величину упругой энергии. Эксперимент свидетельствует в пользу третьего варианта реконструкции ( см. рис. 10.8), которому приблизительно соответствует та же самая энергия. Конфигурация простых гребней, по-видимому, реализуется в ионных полупроводниках. [54]
Основной вклад в полную ширину валентной зоны дает энергия металлической связи. Величина этого вклада равна 4VV, остальной вклад в ширину валентной зоны дает межатомный матричный элемент Vx. Таким образом, отношение этого значения к величине 2 ( W Кз2) 1 / 2 я в-ляется мерой степени металличности. Меньшая по величине энергетическая щель в точке X имеется только в ионных полупроводниках, и она пропорциональна степени ионности. [55]
Вклад в полную энергию связи в ковалентных кристаллах дают три энергии: во-первых, энергия активации изолированных атомов, необходимая для того, чтобы подготовить эти атомы к связыванию; во-вторых, энергия взаимодействия, связанного с перекрытием волновых функций и возникающего между сблизившимися атомами в отсутствие химической связи; в-третьих, выигрыш в энергии, получаемый при образовании самой химической связи. Взаимодействие, связанное с перекрытием волновых функций, рассчитывается с помощью приближения, в котором предполагается, что имеет место суперпозиция плотностей отдельных электронов, а затем уже на основании результирующего распределения заряда рассчитываются потенциальная, кинетическая и обменная энергии. Далее вычисляется полная энергия кристалла как функция длины связи. Эта функция может использоваться для теоретического предсказания равновесного значения длины связи, полной энергии связи и модуля всестороннего сжатия готмеополярных полупроводников. При этом основные закономерности предсказываются правильно, хотя применение этого метода к ковалентным кристаллам дает значительные ошибки. Эмпирически обнаруживается, что полная энергия связи ионных полупроводников изоэлектронного ряда равна значению этой энергии в гомеополярных полупроводниках, умноженному на степень ковалентности. [56]
Результирующее изменение зон, проявляющееся в искривлении верхних валентных зон ( и изменении кривизны других зон) показано на третьем рис. 6.3. В рамках модели Vi-зон эти эффекты отсутствуют. При этом не меняется ни полная ширина зоны, ни величина щели в точке X. При этом еще остается матричный элемент Vs ( см. подпись к рис. 6.4) между ближайшими: соседними гибридизованными орбиталями. Пантелидес и Хар-рисон показали, что эти матричные элементы очень малы ( см. значения B5acV5 / 2 в табл. 6.1) и их влияние незначительно; поэтому мы не будем их здесь рассматривать. У по известным из эксперимента зонным структурам гомеополярных полупроводников и затем использовали значения степени ионностиг вычисленные по энергии пика оптического поглощения, чтобы предсказать зонную структуру ионных полупроводников. Получающееся при этом согласие с экспериментом почти укладывается в ту степень точности, с которой производится экспериментальное определение зонной структуры. [57]