Проводимость - твердое тело
Cтраница 2
 |
Зависимость коэффициента поглощения рентгеновского излученния ( / U от длины волны ( Л для платины. [16] |
В спектрах поглощения рентгеновского излучения набшю-даются скачки, так называемые края полос поглощения, которые и соответствуют длинам волн излучения с энергией, необходимой для того, чтобы выбить электроны ( в основном с 7s - и 2s - 2p - уровней) за пределы атома. В тех случаях когда внешние электронные оболочки не заняты или заняты частично, возможен переход электронов на эти оболочки. Поэтому края полос поглощения имеют тонкую структуру, анализ которой позволяет получить данные о плотности энергетических состояний в зоне проводимости твердого тела. Если же ниже зоны проводимости имеются дискретные незаполненные уровни, то в спектре поглощения появляются слабые дополнительные линии. [17]
С точки зрения зонной теории различие электрических свойств металлов, проводников электрического тока, и диэлектриков - непроводников - определяется двумя причинами. Необходимым условием проводимости твердого тела является наличие свободных энергетических уровней, на которые электрическое поле могло бы перевести электроны. [18]
Вообще говоря, разделение тел на проводники и диэлектрики условно, так как способность тел хуже или лучше проводить электричество зависит от тех условий, в которых они находятся. Так, например, при высокой температуре стекло становится проводником. Кроме того, существует большая группа веществ, называемых полупроводниками, которые занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Современные воззрения на механизм проводимости твердых тел рассмотрены в гл. [19]
 |
Хсмосорбцня этилена на окиси цинка ( 1 и изменение проводимости окисла ( 2.| Зависимость проводимости ( в и хеиосорбции ( б эти е а на окиси цинка от давления при 60 С. [20] |
На рис. 1 представлены данные по равновесным значениям для хемосорбции этилена и по изменению проводимости образца. В низкотемпературной области наблюдается очень быстрая адсорбция и ниже 80 С адсорбция сопровождается слабым уменьшением проводимости. По мере увеличения температуры скорость адсорбции уменьшается и проводимость твердого тела возрастает. На рис. 2 представлены результаты, полученные при 60 С. Небольшая добавка этилена приводит к немедленному уменьшению проводимости. При дальнейшем увеличении давления количество адсорбированного вещества возрастает без какого-либо увеличения проводимости. При десорбции наблюдается небольшое увеличение проводимости. Часть этилена адсорбируется медленно и необратимо и ее нельзя удалить откачкой при этой температуре. [21]
Согласно обычным представлениям, при анионной хемосорб-ции инородный атом принимает электрон от примесного уровня. Следовательно, эта хемосорбция истощающая ( деплетивная), так как покрытие поверхности зависит от концентрации примесных уровней в твердом теле. Электропроводность, конечно, в данном случае уменьшается. Мы считаем, что взаимодействие здесь осуществляется между орбитой инородного атома и зоной проводимости твердого тела. Такое положение обнаруживается в областях А и А СУ1 на рис. 7 при условии, что уровень ty лежит ниже примесных уровней. На каждый адсорбированный атом с примесного уровня удаляется по одному электрону, и если уровень У анионный, то инородный атом превращается на поверхности в анион. [22]
В результате такая адсорбция будет приводить к снижению электропроводности и ее следует считать деплетивной, так как освобождающиеся электроны будут постепенно создавать потенциальный барьер для дальнейшей адсорбции. В то же время в случае окислов га-типа электроны, освобождающиеся при необратимой адсорбции СО, будут поступать в зону проводимости твердого тела и приводить к увеличению проводимости. Поскольку в зоне проводимости имеются вакантные уровни, которые располагают возможностью вместить большее количество электронов, адсорбция будет иметь кумулятивный характер. [23]
Уже давно сложилось представление о том, что электрический ток, возникающий в твердом теле под действием внешнего электрического поля, представляет собой направленное перемещение заряженных частиц - носителей тока, налагающееся в виде дрейфа на то хаотическое движение, которое совершают эти частицы и в отсутствие внешнего поля. Этими заряженными частицами являются либо электроны, либо положительные или отрицательные ионы вещества. Возможны и наблюдаются случаи одновременного участия в токе всех этих типов носителей. Для интересующего нас технического использования полупроводников важно, что в электрическом токе могут участвовать раздельно либо электроны, либо ионы. Ионная, или, как ее часто называют, электролитическая, проводимость твердых тел связана с их постепенным химическим разрушением в процессе прохождения через них электрического тока. Это обстоятельство заставляет исключить из нашего рассмотрения вещества, в которых проводимость в сколько-нибудь заметной мере осуществляется перемещением ионов, ибо использование таких материалов не позволило бы удовлетворить основным требованиям, предъявляемым к полупроводниковым приборам, - - стабильности в работе и большого срока службы. Если электрический ток осуществляется только движением электронов, то, как показали многолетние опыты, химическое действие тока полностью отсутствует. Поэтому в настоящее время, когда говорят о полупроводниках, то имеют в виду твердые вещества, у которых ток осуществляется только движением электронов, хотя прежде, когда полупроводники были еще очень мало изучены, к ним относили вообще все тела с малой, но заметной электропроводностью, независимо от природы носителей тока. [24]
Каждая последующая ионизация происходит, как показываем оценка, вдоль пути электрона примерно через один микрон от места предыдущей. При каждой ионизации две или более группь переходят в неионизированные возбужденные электронные состоя ния. Вторичный электрон, выбитый первичным электроном, обла дает в среднем энергией порядка 75 эв и может пролететь пут. А, но лишь на участке длиной 30 А этот электрон спо собен вызывать ионизацию. Затем его энергия достигает столг низкого значения, что какие-либо последующие ионизации или воз буждения становятся невозможными. В этой области ( радиус которой равен 30 А), называемой следом электрона, вторичный электро-создает в среднем две или три ионные пары и почти в два разг меньше групп, находящихся в возбужденных электронных состояниях. Все это происходит в течение 10 - 15 сек. На этой стадии аналогия с водой кончается, поскольку энергия, необходимая для образования ионной пары в твердом полимере, неизвестна. Это ТЕ энергия, которая необходима для удаления электрона из молекулы углеводорода на бесконечно большое расстояние. Для твердого состояния интересующей нас величиной может оказаться энергия, которую необходимо затратить для удаления электронг из его основного состояния ( гибридная sp3орбита) в зону проводимости твердого тела. Величина этой энергии для полиолефиноЕ неизвестна. [25]
Каждая последующая ионизация происходит, как показывает оценка, вдоль пути электрона примерно через один микрон от места предыдущей. При каждой ионизации две или более группы переходят в неионизированные возбужденные электронные состояния. Вторичный электрон, выбитый первичным электроном, обладает в среднем энергией порядка 75 эв и может пролететь путь длиною 1000 А, но лишь на участке длиной 30 А этот электрон способен вызывать ионизацию. Затем его энергия достигает столь низкого значения, что какие-либо последующие ионизации или возбуждения становятся невозможными. В этой области ( радиус которой равен 30 А), называемой следом электрона, вторичный электрон создает в среднем две или три ионные пары и почти в два раза меньше групп, находящихся в возбужденных электронных состояниях. Все это происходит в течение 10 - 15 сек. На этой стадии ана логия с водой кончается, поскольку энергия, необходимая для образования ионной пары в твердом полимере, неизвестна. В газовой фазе53 энергия ионизации полиолефина составляет 10 эв. Это та энергия, которая необходима для удаления электрона из молекулы углеводорода на бесконечно большое расстояние. Для твердого состояния интересующей нас величиной может оказаться энергия, которую необходимо затратить для удаления электрона из его основного состояния ( гибридная sp3 орбита) в зону проводимости твердого тела. Величина этой энергии для полиолефинов неизвестна. [26]
Каждая последующая ионизация происходит, как показывав1; оценка, вдоль пути электрона примерно через один микрон от места предыдущей. При каждой ионизации две или более группь переходят в неионизированные возбужденные электронные состояния. Вторичный электрон, выбитый первичным электроном, обла; дает в среднем энергией порядка 75 эв и может пролететь пут. А, но лишь на участке длиной 30 А этот электрон спо собен вызывать ионизацию. Затем его энергия достигает стол. В этой области ( радиус которой равен 30 А), называемой следом электрона, вторичный электро создает в среднем две или три ионные пары и почти в два разг меньше групп, находящихся в возбужденных электронных состояниях. Все это происходит в течение Ю - 5 сек. На этой стадии аналогия с водой кончается, поскольку энергия, необходимая для об разования ионной пары в твердом полимере, неизвестна. В газовок фазе53 энергия ионизации полиолефина составляет 10 эв. Это тг энергия, которая необходима для удаления электрона из молекулы углеводорода на бесконечно большое расстояние. Для твердого состояния интересующей нас величиной может оказаться энергия, которую необходимо затратить для удаления электроне из его основного состояния ( гибридная sp3 орбита) в зону проводимости твердого тела. Величина этой энергии для полиолефинон неизвестна. [27]
Страницы: 1 2