Материаловедение и материалы электронной техники. Плотянская М.А - 58 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

58
5.3. Полупроводниковые материалы
К полупроводникам относятся материалы с удельным электри$
ческим сопротивлением 10
–5
–10
8
Ом· м. Простые полупроводники:
германий, кремний, селен, теллур, бор, углерод, фосфор, сера, сурь$
ма, мышьяк, серое олово, йод и некоторые химические соединения.
Полупроводники обладают рядом характерных только для них
свойств, резко отличающихся от проводников: в большом интервале
температур их удельное сопротивление уменьшается, т. е. они имеют
отрицательный температурный коэффициент удельного сопротивле$
ния; при введении в полупроводник малого количества примесей их
удельное сопротивление резко изменяется; полупроводники чувстви$
тельны к различного рода внешним воздействиям – свету, ядерному
излучению, электрическому и магнитному полям, давлению и т. д.
Полупроводниками являются соединения различных элементов,
соответствующие общим формулам:
– двойные (бинарные) соединения: A
I
B
VII
(CuCl, AgBr); A
I
B
VI
(Cu
2
O, CuS); A
I
B
V
(KSb, K
3
Sb); А
II
B
VII
(ZnCI
2
, CdCl
2
); A
II
B
VI
(ZnO,
ZnS, СdS); A
II
B
V
(ZnSb, Mg
3
Sb
2
); A
II
B
IV
(Mg
2
Sn, СаSi); A
III
B
VI
(GaS);
A
III
B
V
(GaP, GaAs, InSb); A
IV
B
IV
; A
V
B
VI
; A
VI
B
VI
;
– тройные соединения: A
I
B
III
B
VI
2
(CuAlS
2
, CuInS
2
); A
I
B
V
B
VI
2
;
A
I
B
VIII
B
VIII
2
; A
IV
B
V
B
VI
2
;
– твердые растворы: GeSi, GaAs
1–x
P
x
и др.
Собственные и примесные полупроводники. Как и в металлах,
электрический ток в полупроводниках связан с дрейфом носителей
заряда. Но если в металлах наличие свободных электронов обуслов$
лено природой металлической связи, то появление носителей заряда
в полупроводниках определяется рядом факторов, важнейшими из
которых являются чистота материала и температура. В зависимости
от степени чистоты полупроводники подразделяют на собственные и
примесные.
Полупроводник, в котором в результате разрыва связей образует$
ся равное количество свободных электронов и дырок, называется соб
ственным.
Каждый атом на своей внешней оболочке содержит четыре элект$
рона. Каждый из этих электронов создает пару с электроном соседне$
го атома, образуя ковалентную связь. С повышением температуры
некоторые электроны разрывают ковалентную связь и переходят в
зону проводимости (рис. 27, а).
В кристалле собственного полупроводника каждому электрону в
зоне проводимости соответствует одна дырка, оставленная им в ва$
лентной зоне. В этом случае свободный электрон обладает большей

Страницы