Материалы твёрдотельной микро- и наноэлектроники. Брусенцов Ю.А - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

23
3. СОЕДИНЕНИЯ ТИПА A
III
B
V
Системы типа A
III
B
V
находят широкое применение в твёрдотель-
ной электронике. Чтобы прогнозировать свойства полупроводников
этого класса и их применение, необходимо познакомиться со свойст-
вами компонентов и условиями образования химических соединений.
Первичной характеристикой полупроводника можно считать тип
химической связи. Из характера валентных связей в кристаллической (или
аморфной) структуре вытекают физические и химические свойства полу-
проводника, а также такие параметры, как ширина запрещённой зоны,
форма энергетических уровней, эффективные массы и подвижность носи-
телей, теплопроводность, электропроводность и фотопроводность.
В элементарных полупроводниках и химических соединениях
преимущественным видом связи является ковалентная (гомеополяр-
ная) связь.
Экспериментально показано, что в кристаллах с ковалентными
связями электронная плотность валентных электронов неравномерно
распределена в пространстве.
В направлениях, являющихся кратчайшими для двух соседних
атомов, электронная плотность (вероятность пребывания электронов)
выше, чем в других направлениях. Это означает, что валентные элек-
троны как бы локализованы в пространстве и образуют «электронные
мостики». Связь имеет резко выраженный направленный характер, что
и является важнейшей отличительной особенностью ковалентной свя-
зи. Осуществляется связь парами валентных электронов, находящихся
на общей для двух соседних атомов связывающей орбите. При этом в
случае элементарных веществ каждый из атомов данной пары «отда-
ёт» на связь по одному валентному электрону. Таким образом, для об-
разования ковалентной связи необходимо наличие двух неспаренных
электронов, с противоположной ориентацией спинов.
При образовании ковалентной связи каждый атом достраивает
свою валентную оболочку до 8 электронов. Структура ковалентных
кристаллов химических элементов, относящихся к разным группам
периодической системы, удовлетворяет правилу
,8 NZ
K
−=
где Z
K
– координационное число, N – номер группы, в которой распо-
ложен данный элемент (N адекватно валентности элемента).
Наряду с ковалентной связью в кристаллах может наблюдаться
ионный тип (гетерополярный) связи. Ионная связь обеспечивается си-
лами электростатического взаимодействия (притяжения), возникающего

Страницы