Cтраница 2
Новыми инфракрасными стеклами являются полупроводниковые стекла, а именно халькогенидные стекла, представляющие собой бескислородные сплавы сульфидов, селенидов и тсллуридов мышьяка, сурьмы, фосфора, висмута и таллия. Недостатком этих стекол является их легкоплавкость, они размягчаются в интервале температур 140 - 220 С. Подробные данные о стеклах этого типа ( AsaSs и Se ( As)), уже используемых для изготовления инфракрасной оптики, приведены в настоящей книге. [16]
И халькогенидные, и оксидные полупроводниковые стекла, а также стекла в системах А11 - BIV - С % обладают свойством переключения под воздействием электрического поля из высокоомного состояния в низкоомное. [17]
![]() |
Диаграмма состояния квазибинарного разреза. [18] |
Среди стекол также известны металлические, полупроводниковые стекла, стекла с преимущественно ионной проводимостью и диэлектрические стекла, что еще раз подтверждает генетическую близость жидкого и стеклообразного состояний, являющихся разновидностями конденсированного состояния. [19]
Разнообразие и особенности свойств полупроводниковых стекол открывают широкие возможности для их применения в различных полупроводниковых приборах и устройствах, в частности для применения в качестве термосопротивлений ( термисторов), а также светофильтров и фотосопротивлений, сочетающих избирательное поглощение света с повышенной электропроводностью. [20]
![]() |
Энергии активации носителей тока для халькогенидных стекол. [21] |
Целый ряд исследуемых систем полупроводниковых стекол обладает внутренним фотоэффектом. В табл. 1 приведены для иллюстрации данные о спектральном распределении внутреннего фотоэффекта для ряда систем. Измерения показали, что с изменением состава стекла наблюдается плавный сдвиг максимума спектрального распределения фоточувствительности. Номера кривых на этом рисунке соответствуют номерам образцов в табл. 2, в которой даны для сравнения величины энергии активации, вычисленные как по фотопроводимости, так и по краю полосы оптического поглощения. В других системах наблюдается аналогичный сдвиг максимума спектрального распределения в зависимости от состава. [22]
Ряд очень важных свойств полупроводниковых стекол открывает интересные перспективы их практического использования. [23]
Направленный, прогностический поиск новых халькогенидных полупроводниковых стекол возможен только на основе изучения закономерностей стеклообразования в халькогенидных системах, выявить которые нельзя без глубокого анализа имеющихся данных по стеклообразованию в многокомпонентных и самых простых ( двойных) системах. Однако такой анализ не может дать максимума информации без сопоставления особенностей стеклообразования с особенностями строения диаграмм состояния соответствующих систем. Ниже рассмотрено положение областей стеклообразования, СС и ее связь с особенностями строения диаграмм состояния двойных халькогенидных систем, а также приведены данные по прогнозу областей стеклообразования в системах, где стекла экспериментально пока не обнаружены. [24]
В [493] изучена структура ванадофосфатных полупроводниковых стекол систем MeO-V205 - P205 ( Me - Са, Sr, Ba) методами ИК-спектроскопии и электронной микроскопии. Полосы поглощения в спектрах отнесены к колебаниям элементов цепей, в том числе мостиков Р - О-V, связывающих цепи в трехмерную сетку. Установлено, что цепи построены из фосфатных и ванадатных полиэдров, в которых фосфор имеет тетраэдри-ческую, а ванадий тетраэдрическую и октаэдрическую координации. С ростом радиуса катиона Me2 увеличивается ионная составляющая связи Me - О, и снижается прочность связи фосфатных и ванадатных полиэдров в анионной сетке стекла. [25]
Таким образом, в халькогенидных и оксидных полупроводниковых стеклах не наблюдается примесной проводимости, и, следовательно, их электрические характеристики не зависят от примесей. В этом заключается отличие стеклообразных полупроводников от кристаллических. В последних в качестве примесей функционируют и чужеродные атомы, и отклонения от стехиометрии, и различного рода дефекты решетки. Эти примеси создают дополнительные уровни с более низкой энергией активации в запретной зоне, в результате чего резко увеличивается электропроводность и изменяются другие свойства. К стеклообразным полупроводникам неприменим механизм действия примесей, основанный на зонной теории. Стекла по природе своей лишены дальнего порядка, лежащего в основе зонной модели твердого состояния. [26]
Эффект фотохимических превращений на границе полупроводниковое стекло - металл ( фотолегирование), открытый советскими учеными Костышиным и другими [787, 788] в 1965 г., был первым из эффектов, показавших реальную возможность применения стеклообразных полупроводниковых материалов в качестве среды для оптической записи информации. [27]
В телевизионной технике применяются и оксидные полупроводниковые стекла. Так, промышленность выпускает стекло С-84-2, по химическому составу относящееся к низкощелочным железным ба-риевостронциевым силикатным стеклам. Стекло имеет электронную проводимость, что полностью исключает в нем явление электролиза. Из него изготавливают тонкие ( 2 - 5 мкм) пленки, применяемые для мишеней суперортиконов - приемных электронно-лучевых трубок телевизионных камер. Мишени из стекла С-84-2 имеют продленный срок службы, так как предотвращают выжигание и старение, свойственное стеклам с ионной проводимостью. [28]
Помимо рассмотренных халько-генидных, существуют еще оксидные полупроводниковые стекла. Это преимущественно тройные системы на основе Р2О5 V2O5 и окислов металлов разных групп Периодической системы. В этих стеклах пятиокись фосфора является стеклообразователем, а пятиокись ванадия обусловливает полупроводниковые свойства. Окислы металлов, называемые модификаторами, стабилизуют стеклообразное состояние и влияют на проводимость стекол. [29]
Проведено систематическое исследование магнитной восприимчивости полупроводниковых стекол бинарных систем германий - селен и мышьяк - сера. На основе анализа зависимости парамагнетизма Ван-Флека показано, что структура стекол претерпевает существенные превращения при изменении содержания германия и мышьяка. Установлено, что в области больших концентраций халькогенов структурные единицы GeSe4 / и AsS3 i распределены статистически к матрице стекла. [30]