Обычный полупроводник

Cтраница 3

Распределение электронов согласно статистике Ферми для полупроводников. [31]

Системы частиц могут быть вырожденными и невырожденными. Это зависит от соотношения числа частиц и числа возможных энергетических состояний в системе. Если число состояний намного больше числа частиц, то систему называют невырожденной, В обычных полупроводниках в зоне проводимости на малое число электронов приходится большое количество энергетических уровней, поэтому полупроводники относятся к невырожденным системам. [32]

Их действие основано на инжекции электронов и дырок в активную область полупроводника с последующей их рекомбинацией и образованием фотонов. Однако в магнитных полупроводниках подобное устройство наряду с фотонами может генерировать и магноны. Это вызвано тем, что в результате снятия спинового вырождения, обусловленного s - d - взаимодейст-вием, межзонные переходы вблизи края поглощения должны происходить с изменением спинового состояния носителей и, значит, разрешены только в магнито-дипольном приближении первого порядка теории возмущений, что существенно снижает их вероятность по сравнению с обычными полупроводниками, где подобные переходы возможны уже в злектродипольном приближении. [33]

Хотя здесь мы не имеем возможности сделать обзор всего его вклада в рассматриваемую область знаний, все же мы представим некоторые из его идей. Сент-Дьерди, по-видимому, был первым, кто предположил, что белки могут действовать как полупроводники. Если это действительно так, то тогда совершенно ясно, насколько важную роль должно играть образование комплексов с переносом заряда. Как и в обычных полупроводниках, введение в систему доноров и акцепторов заряда позволяет создавать намного меньшие энергетические щели и энергии активации, чем предположительно существующие в белках, и поэтому биологические доноры и акцепторы заряда, подобные обсуждавшимся выше, могут значительно изменять полупроводниковые свойства белков. [34]

Основываясь на зонной схеме и картине валентных связей в кремнии и германии, можно сделать целый ряд выводов о свойствах этих полупроводников. Например, исходя из чисто качественных соображений, мы приходим к выводу, что свойства полупроводниковых приборов должны существенно зависеть от температуры. Повышение температуры кристалла сопровождается разрывом некоторой части валентных связей и увеличением числа свободных носителей тока. Появление дополнительных носителей тока в обычных полупроводниках приводит к увеличению его проводимости. Многие из параметров, хаоактеризующих свойства полупроводниковых приборов, в значительной мере зависят от величины проводимости и поэтому существенно меняются при изменении температуры. Если мы нагреем полупроводник до такой температуры, при которой все наиболее слабые ( благодаря наличию атомов примеси) валентные связи будут уже разорваны, то дальнейшее нагревание приведет к меньшему росту числа свободных носителей тока, ибо основные валентные связи гораздо прочнее. [35]

В алмазах типа II б наблюдается выпрямление на контакте с вольфрамом, причем знак выпрямлевия указывает на проводимость р-типа. При темп-рах 100 - 610 С алмаз - обычный полупроводник /) - ти-па. [36]

Единственная деформация, которая способна ослабить поле, - это смещение электронов, характеризующее оптическую часть диэлектрической постоянной, равную квадрату показателя преломления для инфракрасных волн. Если первая, быстро устанавливающаяся часть диэлектрической постоянной в обычных полупроводниках составляет от 3 до 20 единиц, то более медленное смещение ионов доводит ее до 10 - 100 единиц. [37]

В магнитных полупроводниках при температурах, меньших температуры магнитного упорядочения в ( точки Кюри), появля-естя как бы дополнительная по сравнению с обычными немагнитными полупроводниками степень свободы - магнитный порядок. Между магнитным порядком и полупроводниковыми свойствами материала ( электрическими, оптическими) имеются взаимосвязь и взаимовлияние, которые и вызывают разнообразные, свойственные исключительно этим материалам, эффекты. Например, вследствие зависимости зонной структуры от величины магнитного момента при понижении температуры до значений, меньших в, в магнитных полупроводниках наблюдается аномально сильный сдвиг края полосы поглощения. При этом ширина запрещенной зоны может как уменьшаться, так и увеличиваться. Магнетосо-противление в магнитных полупроводниках существенно больше, чем в обычных, и максимально вблизи точки Кюри. Возникает оно прежде всего из-за воздействия внешнего поля на намагниченность, а не непосредственно на носитель заряда, как в обычных полупроводниках. Эти эффекты обусловлены влиянием намагниченности на оптические и электрические свойства вещества. Существуют эффекты и обратного порядка. [38]

Плоская проволочная память. [39]

В магнитных полупроводниках при температурах, меньших температуры магнитного упорядочения 0 ( точки Кюри), появляется как бы дополнительная по сравнению с обычными немагнитными полупроводниками степень свободы - магнитный порядок. Между магнитным порядком и полупроводниковыми свойствами материала ( электрическими, оптическими) имеются взаимосвязь и взаимовлияние, которые и вызывают разнообразные, свойственные исключительно этим материалам, эффекты. Например, вследствие зависимости зонной структуры от величины магнитного момента при понижении температуры до значений, меньших 0, в магнитных полупроводниках наблюдается аномально сильный сдвиг края полосы поглощения. При этом ширина запрещенной зоны может как уменьшаться, так и увеличиваться. Магнетосопротивление в магнитных полупроводниках существенно больше, чем в обычных, и максимально вблизи точки Кюри. Возникает оно прежде всего из-за воздействия внешнего поля на намагниченность, а не непосредственно на носителе заряда, как в обычных полупроводниках. Эти эффекты обусловлены влиянием намагниченности на оптические и электрические свойства вещества. Существуют эффекты и обратного порядка. [40]

В неорганических кристаллах наблюдается два вида вакансий. Если образование вакансии не сопровождается смещением молекулы кристалла-хозяина в междоузлие, то она называется дефектом по Шоттки. Если же дефекту сопутствует молекула в междоузлии, то такая пара дефектов называется дефектом по Френкелю. Органические молекулы образуют весьма плотно упакованные кристаллы, так что в отличие от галогенидов серебра, где обычно преобладают дефекты Френкеля, в органических кристаллах появление молекул в междоузлиях маловероятно, ибо эти кристаллы состоят из больших и асимметричных молекул. Таким образом, здесь ниболее вероятными являются дефекты по Шоттки. Энергия образования вакансий в органических кристаллах не так хорошо известна, как в случае кристаллов инертных газов, ионных кристаллов или обычных полупроводников типа германия и кремния. Как будет показано ниже, энергия решетки приблизительно равна энергии сублимации кристалла. Аналогичных результатов следует ожидать и в случае кристаллов полиаценов. [41]

Теллур ( также элемент VI группы периодической системы) по некоторым своим свойствам весьма напоминает селен. Теллур представляет собой более удобный объект для исследований, поскольку, согласно рент-геноструктурным исследованиям Скэнлона и Ларк-Горовица [113], существует, по-видимому, лишь одна его аллотропная модификация. Проведенные Бриджменом [114] измерения при давлениях вплоть до 3 - 104 кг / см2 также показали отсутствие каких-либо фазовых переходов в теллуре. Кроме того, удается приготовить значительно более совершенные кристаллы теллура. Подобно селену, теллур кристаллизуется в гексагональной системе, при этом ось с расположена перпендикулярно к плоскости шестиугольника, в вершинах которого находятся атомы. Кристаллы теллура весьма анизотропны по своим упругим свойствам. Проводимость параллельно оси с у теллура в 1 9 раз больше проводимости в перпендикулярном направлении. Исключая это осложнение, а также аномальные свойства эффекта Холла ( см. ниже), теллур ведет себя как обычные полупроводники с шириной запрещенной зоны около 0 35 эв при комнатной температуре. [42]

Страницы: 1 2 3