Основы физики и химии полупроводников. Яценко О.Б - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

9
Германий. Чистый германий обладает металлическим блеском, до-
вольно тверд. Отличается большой хрупкостью – при легком ударе мо-
лотком рассыпается на куски.
Кристаллизуется германий, как и кремний, в структуре алмаза. По-
стоянная решетки и расстояние между соседними атомами в германии
больше, чем в кремнии. Ковалентная связь в германии менее прочна,
вследствие чего он имеет более низкую температуру плавления и мень-
шую ширину запрещенной зоны, чем кремний.
Ширина запрещенной зоны у германия при абсолютном нуле
0,785 эВ. Она уменьшается с ростом температуры:
∆Е = 0,785 – 3,5 ⋅ 10
– 4
[эв].
Концентрация носителей 2,6⋅10
13
отвечает чистоте германия
99,99999999 %, и такие образцы уже при комнатной температуре облада-
ют собственной проводимостью, т. е. остающиеся в них примеси не влия-
ют на их электрофизические свойства.
Температурная зависимость подвижности носителей в совершенных
монокристаллах германия выражается формулой:
U
n
= 4,90 ⋅ 10
7
Т
–1,66
[см
2
/в⋅с]
В германии изменение подвижности электронов в отличие от дырок
почти точно следует закону Т
–3/2
. Степень отклонения от этой зависимости
определяется чистотой образцов.
В германий можно ввести большое число различного рода примесей,
энергетические уровни которых расположены в запретной зоне. Эти при-
месные уровни могут быть донорными или акцепторными в зависимости от
их химической природы. Энергия активации примесей атомов III и V групп
Периодической системы в германии составляет примерно 0,01 эВ.
Для германия характерно увеличение энергии ионизации акцепторов
сверху вниз по Периодической системе от бора к индию. Это объясняет-
ся тем, что в ряду В—Al – Ga—In—Т1 нарастают металлические свойства,
а способность к захвату электрона закономерно падает.
Серое олово. Олово существует в трех полиморфных модификациях.
Полупроводниковыми свойствами обладает серое олово (α-Sn). Серое оло-
во, кристаллизующееся в решетке алмаза, устойчиво до 13,2 °С. При этой
температуре α-Sn превращается в обыкновенное металлическое белое оло-
во, или β-Sn. Белое олово кристаллизуется в тетрагональной решетке. При
нагревании выше 161 °С оно переходит в ромбическую модификацию γ-Sn

Страницы