Cтраница 4
Производится в промышленном масштабе в виде монокристаллов любого размера и качества. Примеси элементов V группы периодической системы, образуя с Ge твердые растворы замещения, обусловливают электронную проводимость, примеси III группы создают дырочную проводимость германия. [46]
Один из них основан на известном свойстве полупроводника изменять механизм своей проводимости в зависимости от типа введенных примесей. Так, например, атомы III группы периодической системы Менделеева, введенные в кристаллическую решетку германия или кремния, сообщают последним дырочную проводимость, примеси V группы - электронную. [47]
Графит может быть очищен следующими методами. Примеси группы 3 удаляются испарением в вакууме при высокой температуре, а также путем превращения их в хлориды, которые уносятся потоком газа. Скорость испарения графита значительно ниже скорости испарения многих примесей, поэтому нагрев графита в вакууме при температуре выше 2000 С и достаточная выдержка приводят к испарению большинства примесей. Для примесей группы 4 и бора, образующих устойчивые, трудно летучие карбиды, наиболее эффективной является очистка хлором с целью перевода этих примесей в летучие хлориды. Примеси группы 5 в основном легко удаляются при нагревании. Слоистые соединения устойчивы при относительно низких температурах. [48]
Примеси из III и V групп периодической таблицы вводят в запрещенную зону полупроводника по одному мелкому уровню; их можно рассматривать в рамках водородоподобной модели, описанной в разд. Поскольку примеси замещения группы II оставляют по две свободные связи в решетке германия, то они создают два примесных уровня, и аналогично элементы группы I дают три уровня. У практически важных примесей группы II Zn, Cd и Hg глубина уровня возрастает с увеличением атомного веса примеси. [49]
На рис. 143 приведены спектры фотопроводимости германия с примесью золота. Этот пример очень интересен как иллюстрация различного проявления одной и той же примеси в эффекте фотопроводимости в зависимости от условий легирования другими примесями. Если же присутствуют некоторые примеси III группы, то происходит компенсация донорного уровня Ел Ev 0 05 эВ акцепторами III группы. [51]
![]() |
Энергия ионизации доноров в кремнии и германии. [52] |
Если учесть, что постоянная решетки германия равна 0 56 нм, то ясно, что эта орбита охватывает около 200 узлов решетки. Радиус первой боровской орбиты примеси V группы в кремнии несколько меньше а ЗОао, однако тоже достаточно велик. [53]
В табл. 1 объединены результаты разделения в образце алюминия, рафинированного двойным электролизом. Па рис. 4 результаты показаны в виде графика. Обработка методом зонной плавки хорошо удаляет из алюминия примеси группы редкоземельных элементов; только скандий не удаляется. Идентификация ЭТРХХ изотопов обеспечивается за счет изучения периодов распада каждой фракции элюента и хорошо установленного положения каждого элемента в порядке элюирования. [54]
Полупроводниковые фазы типа А В определенного стехиометрического состава не являются чисто ковалентными кристаллами, так как из-за различия в валентности элементов в них наряду с ковалентными возникают и ионные связи. Кристаллическая решетка таких соединений аналогична решетке алмаза. Они имеют определенный химический состав, поэтому неосновные носители электрического тока возникают из-за примесей, точечных дефектов и разупорядоченности. Примеси III и V групп мало влияют на проводимость. Примеси II группы являются акцепторными, VI - донорными. Элементы IV группы в тех случаях, когда они замещают атомы А - доноры, если замещают атомы В - акцепторы. [55]
Кремний ( Si) - химический элемент IV группы периодической системы Менделеева; удельный вес его 2 3 Г / см3, температура плавления 1423 С. При затвердевании образует кристаллическую структуру с решеткой типа гране-центрированного куба. Весьма распространенный в полупроводниковой технике материал, используемый для изготовления диодов и транзисторов, предназначенных для работы при высокой температуре, солнечных батарей и других полупроводниковых приборов. Предельно чистый К - ( посторонних примесей не более одного атома на 101 2 собственных) имеет при комнатной температуре объемное удельное сопротивление порядка 106 ом см, однако столь высокая степень очистки трудно достижима. Примеси III группы ( алюминий, бор) придают К. [56]
Менделеева; удельный вес его 2 3 г / см3, температура плавления 1423 С. При затвердении образует кристаллическую структуру с решеткой типа гранецентрирован-ного куба. Весьма распространенный в полупроводниковой технике материал, используемый для изготовления диодов и транзисторов, предназначенных для работы при высокой температуре, солнечных батарей и других полупроводниковых приборов. Идеально чистый К - ( посторонних примесей не более одного атома на 1012 собственных) имеет при комнатной температуре объемное удельное сопротивление порядка 10 ом - см, однако столь высокая степень очистки трудно достижима. Примеси III группы ( алюминий, бор) придают К - дырочную проводимость, а V группы ( фосфор, мышьяк) - электронную. [57]
Графит может быть очищен следующими методами. Примеси группы 3 удаляются испарением в вакууме при высокой температуре, а также путем превращения их в хлориды, которые уносятся потоком газа. Скорость испарения графита значительно ниже скорости испарения многих примесей, поэтому нагрев графита в вакууме при температуре выше 2000 С и достаточная выдержка приводят к испарению большинства примесей. Для примесей группы 4 и бора, образующих устойчивые, трудно летучие карбиды, наиболее эффективной является очистка хлором с целью перевода этих примесей в летучие хлориды. Примеси группы 5 в основном легко удаляются при нагревании. Слоистые соединения устойчивы при относительно низких температурах. [58]
Графит может быть очищен следующими методами. Примеси группы 3 удаляются испарением в вакууме при высокой температуре, а также путем превращения их в хлориды, которые уносятся потоком газа. Скорость испарения графита значительно ниже скорости испарения многих примесей, поэтому нагрев графита в вакууме при температуре выше 2000 С и достаточная выдержка приводят к испарению большинства примесей. Для примесей группы 4 и бора, образующих устойчивые, трудно летучие карбиды, наиболее эффективной является очистка хлором с целью перевода этих примесей в летучие хлориды. Примеси группы 5 в основном легко удаляются при нагревании. Слоистые соединения устойчивы при относительно низких температурах. [59]
![]() |
Зависимость концентрации атомов. [60] |