Cтраница 2
Например, нитрид бора BN с кристаллической решеткой типа алмаза имеет твердость, почти как у алмаза, но превосходит его по прочности и термостойкости. На основе нитрида бора изготавливают высокотвердые вещества - эльбор, кубонит. Они используются для изготовления абразивных материалов, при помощи которых производится механическая обработка ( шлифование, полирование, заточка) металлов, минералов, керамики. [16]
Мы представляем экспериментальный материал, преследуя определенную цель - дать анализ его в соответствии с природой химической связи. Особое внимание отводится группе веществ с кристаллической решеткой типа алмаза и цинковой обманки, а также веществам с линейной системой гомополярных связей. Эти вещества привлекают наше внимание не только потому, что они принадлежат к группе материалов, имеющих широкое техническое применение, но и потому, что на их примере ясно видно соотношение между структурой и электрическими свойствами. [17]
![]() |
Структура графи-тида состава КС8. [18] |
Соединения BN, A1N, GaN, SiC, B4C, B12C3 обладают высокой утойчивостью к действию воды, кислот и щелочей. Некоторые из них отличаются исключительной твердостью, например SiC - карбид кремния, имеющий кристаллическую решетку типа алмаза и исключительную твердость. [19]
Об этом свидетельствует возникновение по некоторым направлениям дифракционных потоков дробного порядка от поверхностных решеток. Позднее было найдено, что подобное явление имеет место во всех исследованных кристаллах с кристаллической решеткой типа алмаза, включая полупроводящий алмаз и некоторые интерметаллические соединения. Оказалось, что кремний имеет значительно более сложную структуру поверхности, чем германий. [20]
![]() |
Кривые дисперсии для колебаний. [21] |
Во всех кристаллах, для которых gl, может быть 3g - 3 оптических ветвей колебаний. Полупроводниковые кристаллы элементов IV группы ( алмаз, кремний, германий, серое олово) имеют кристаллическую решетку типа алмаза, а соединения AinBv AnBVI - типа цинковой обманки. И в том и в другом случае на элементарную ячейку приходится два либо одинаковых, либо разных атома. [22]
Полезно сделать тесколько замечаний относительно полупроводников сложного состава, а именно соединений типа A BV, где А и В - обозначения двух разных атомов, индексы означают валентность. К числу таких соединений относятся арсенид галлия QaAs, антимонид индия InSb и др. Полупроводники со структурой AnlBv также имеют тетраэдрическую кристаллическую решетку типа алмаза, но атомы А и В равномерно распределены в ней так, что в центре каждого В-тетраэдра находится атом А, а в центре каждого А-тетраэдра - атом В; тетраэдры А и В переплетаются подобно звеньям цепи. Связь между атомами А и В ковалентна, так как суммарное число валентных электронов у пары атомов А и В равно восьми, а это соответствует устойчивой восьмиэлектронной оболочке. Донорные атомы замещают атомы В, а акцепторные - атомы А с образованием соответственно свободного электрона или свободной дырки. [23]
![]() |
Замещение примесными атомами основных атомов в решетке. [24] |
Полезно сделать несколько замечаний относительно полупроводников сложного состава, а именно двойных соединений типа ЛШВУ, где Л и В - обозначения двух разных атомов, индексы означают валентность. К числу таких соединений относятся арсенид галлия GaAs, антимонид индия InSb и др. Полупроводники со структурой AlllBv также имеют тетраэдрическую кристаллическую решетку типа алмаза, но атомы Л и В равномерно распределены в ней так, что в центре каждого А-тетраэдра находится атом В, а в центре каждого В-тет-раэдра - атом Л; тетраэдры Л и В переплетаются подобно звеньям цепи. Связь между атомами Л и В ковалентна, так как суммарное число валентных электронов у пары атомов Л и В равно восьми, а это соответствует устойчивой восьми-электронной оболочке. [25]
В этой главе будет дано описание некоторых свойств тех элементов, которые известны как полупроводники. Прежде всего рассмотрим совместно германий и кремний, поскольку они изучены гораздо лучше любого другого полупроводника; оба они обладают кристаллической решеткой типа алмаза и оказываются сходными во многих отношениях. Однако между ними имеется ряд весьма интересных отличий, поэтому полезно сравнить их свойства. [26]
На примере германия разработаны были также многочисленные теоретические вопросы учения о полупроводниках и открыты новые физические явления. Можно, пожалуй, сказать, что из всех полупроводников мы лучше всего знаем и понимаем именно германий. Правда, и по структуре ( правильная кристаллическая решетка типа алмаза), и по химическому составу ( четырехвалентный элемент), и по электрическим свойствам ( исключительно высокая подвижность и большая длительность свободного существования электронов) германий представляет собой особо удобный объект для исследования. [27]
На примере германия разработаны были также многочисленные теоретические вопросы учения о полупроводниках и открыты новые физические явления. Можно, пожалуй, сказать, что теперь из всех полупроводников мы лучше всего знаем и понимаем именно германий. Правда, и по структуре ( правильная кристаллическая решетка типа алмаза), и по химическому составу ( четырехвалентный элрмент), и по электрическим свойствам ( исключительно высокая подвижность и большая длительность свободного существования электронов) германий представляет собой особо удобный объект для исследования. [28]
К IVA-труппе элементов помимо типических относятся элементы подгруппы германия: Ge, Sn и Pb. Их валентная электронная конфигурация ( ns2np2 в невозбужденном состоянии) обусловливает возможность проявления - свойств и катионо - и анионообразователей. Действительно, для гомоатомных соединений ( кроме свинца и / 2-олова) характерна кристаллическая решетка типа алмаза. Однако преимущественная ковалентная связь в кристаллах соединений реализуется далеко не всегда. Поэтому тяжелые представители этой группы ( Sn, Pb), т.е. элементы с большой атомной массой, характеризуются плотноупакованными структурами в свободном состоянии. [29]
Измерения обычно проводятся на малых образцах в калориметре с теплообменным газом, так как большие кристаллы алмаза почти недоступны. Подробные измерения были проведены де Сорбо, образец которого содержал почти 7 моль мелких алмазов с размером зерен - 2 мм. Вследствие трудностей, отмеченных выше, экспериментальная погрешность при температурах ниже 70 К была довольно велика, чем, возможно, и объясняется максимум в около 60 К. Появление максимума кажется весьма странным, поскольку измерения на веществах с кристаллической решеткой типа алмаза, проведенные до температур, при которых уже заведомо выполняется закон Ts, не дают никаких указаний на наличие такого максимума. Результаты де Сорбо систематически лежат ниже результатов Питцера, полученных несколько ранее, однако это расхождение можно объяснить присутствием незначительных примесей в каждом образце. [30]