Cтраница 1
Жидкие и аморфные полупроводники можно считать различными гранями более широкой области исследований, а именно неупорядоченных систем с электронной проводимостью. Основная доля новой активности приходится на твердое состояние, но теоретические достижения имеют широкое применение, и существуют другие перекрывающиеся области. [1]
Присутствие в жидких и аморфных полупроводниках зонной структуры энергетического спектра электронов, наблюдаемая в них дырочная и электронная проводимость доказывают следующие положения. [2]
Построение настоящей книги определяется состоянием развития рассматриваемой области и собственным подходом автора к пониманию обсуждаемых в книге вопросов. Исследования жидких и аморфных полупроводников находятся на довольно ранней стадии развития, когда только начинают появляться общие представления, исходя из которых можно понять природу этих веществ. Поэтому наиболее конкретными данными являются экспериментальные результаты и те вопросы, которые они поднимают. В соответствии с этим главы книги распределяются по трем основным разделам, следующим после введения, в котором определяется область исследования и рассматриваются ее взаимосвязи с другими классами веществ. Целесообразно, по-видимому, также включение гл. В этом разделе основное внимание уделено тем результатам, которые считаются хорошо установленными, и опущено обсуждение более умозрительных и пробных теорий. [3]
Само существование аморфных полупроводников опровергает общепринятую в 50 - х годах теорию, согласно которой полупроводимость зависит от строгой периодической расстановки атомов в кристаллической решетке. Эта концепция подчеркивает, с одной стороны, роль связей между ближайшими соседями ( что вызвало многочисленные физико-химические исследования), с другой, - то обстоятельство, что строгое расположение атомов не совсем обязательно: в жидких и аморфных полупроводниках существуют атомные цепочки по меньшей мере в несколько десятков атомов. Исчезновение этих цепочек приводит к переходу в металлическое состояние. [4]
Зонная теория твердого тела удовлетворительно объясняет специфические особенности полупроводников. Вместе с тем эта теория является следствием применения квантовой механики к проблеме твердого тела, хотя зонная модель распространяется и на апериодическое поле, характерное для некристаллических веществ. Однако открытие жидких и аморфных полупроводников убедительно доказывает, что полупроводниковые свойства в первую очередь определяются природой химической связи данного атома с его ближайшим окружением. [5]
Им были рассмотрены как одномерная, так и трехмерная модели. Основные выводы теории Губанова заключаются в утверждении, что энергетический спектр электронов в жидкостях или в аморфных телах имеет такую же зонную структуру, как и в кристалле. Состояния электронов описываются волновыми функциями, построенными с помощью бегущих волн, соответствующих движению квазисвободных электронов, обладающих некоторой эффективной массой. Нарушение дальнего порядка с сохранением ближнего приводит к незначительному изменению энергетического спектра электронов, и, следовательно, энергетический спектр жидкого и аморфного полупроводника может быть вычислен так же, как в кристалле, если при этом известен ближний порядок. [6]
Новые технические задачи предъявляют и новые требования к материалу. Этим требованиям не удовлетворяют известные уже вещества; существующая теория полупроводников также недостаточна: она не дает возможности правильно предсказать условия, определяющие нужные свойства подвижности, эффективной массы, их температурной зависимости. Существующая теория, хорошо оправдывающаяся на таких простых объектах, как кремний и германий, приводит к некоторым противоречиям с опытом при изучении более сложных соединений, с иным характером химических связей, соединений, с помощью которых разрешаются новые энергетические задачи. Поэтому в настоящее время быстро расширяется круг интересующих физиков и химиков полупроводниковых веществ. Прочно, казалось бы, закрепившиеся формы зонной теории, исходящие из периодичности дальнего порядка, подвергаются критике и перестраиваются. Возникает проблема жидких и аморфных полупроводников. Поставленная еще 50 лет назад Н. С. Курнаковым проблема металлических сплавов с экстремальными свойствами приобрела в настоящее время особое значение. [7]
Новые технические задачи предъявляют и новые требования к материалу. Этим требованиям не удовлетворяют известные уже вещества. Существующая теория полупроводников также недостаточна: она т е дает возможности правильно предсказать условия, определяющие нужные свойства подвижности, эффективной массы, их температурной зависимости. Существующая теория, хорошо оправдывающаяся на таких простых объектах, как кремний и германий, приводит к некоторым противоречиям с опытом при изучении более сложных соединений, с иным характером химических связей, соединений, с помощью которых разрешаются новые энергетические задачи. Поэтому в настоящее время быстро расширяется круг полупроводниковых веществ, интересующих физиков и химиков. Прочно, казалось бы, закрепившиеся формы зонной теории, исходящие из периодичности дальнего порядка, подвергаются критике и перестраиваются. Возникает проблема жидких и аморфных полупроводников. Поставленная еще 50 лет назад Н. С. Курнаковым проблема металлических сплавов с экстремальными свойствами приобрела в настоящее время особое значение. [8]