§ 2.2. Классификация полупроводниковых материалов
Полупроводниковые материалы по химическому составу можно разделить на две группы: простые и сложные.
К простым полупроводниковым материалам относятся германий и кремний. Практическое применение для изготовления интегральных схем нашел только кремний.
В группу сложных полупроводниковых материалов входят химические соединения, обладающие полупроводниковыми свойствами и включающие в себя два, три элемента или более. В качестве примера таких соединений можно привести GaAs, Bi2Te3, ZnSiP2 и др. Полупроводниковые материалы этой группы, состоящие из двух элементов, называют бинарными соединениями. Такие соединения, как это принято в неорганической химии, имеют наименования того компонента, у которого металлические свойства выражены слабее. Так, бинарные соединения,, содержащие мышьяк, называют арсенидами, серу — сульфидами, теллур — теллуридами, углерод — карбидами.
Различные группы сложных полупроводниковых материалов объединяют по признаку номера группы Периодической системы элементов Д. И. Менделеева, к которым принадлежат компоненты соединения. Группы полупроводниковых соединений обозначают буквами латинского алфавита: А—-первый компонент соединения, В — второй, С — третий и т. д. Буквы, в свою очередь, имеют цифровые индексы. Римские цифры, проставляемые над буквами, обозначают группу элемента в таблице Менделеева. Арабские цифры, проставляемые под буквами, обозначают стехиометричеекий коэффициент. Например, бинарное соединение фосфид индия InP имеет обозначение ?????, теллурид висмута Bi2Te3—Aj B3vi соединение типа ZnSiPa —AHB^-Cj и т. д.
Твердые растворы полупроводниковых материалов обозначают символами входящих в них элементов и нижними индексами, которые определяют их атомную долю в твердом растворе. Например, твердый раствор германий-кремний обозначают в общем виде Sii^Ge*, а между соединениями InAs и InP — формулой InAsi-xPa;, где х—атомная доля компонента твердого раствора:
Полупроводниковые материалы — вещества с чётко выраженными свойствами полупроводников в широком интервале температур, включая комнатную (~ 300 К), являющиеся основой для создания полупроводниковых приборов. Удельная электрическая проводимость σ при 300 К составляет 104−10~10 Ом−1·см−1 и увеличивается с ростом температуры. Для полупроводниковых материалов характерна высокая чувствительность электрофизических свойств к внешним воздействиям (нагрев, облучение, деформации и т. п.), а также к содержанию структурных дефектов и примесей.
45 полупроводниковые резисторы.
Полупроводниковый резистор — полупроводниковый прибор с двумя выводами, в котором используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры, освещенности, напряжения и других параметров. В полупроводниковых резисторах применяют полупроводник, равномерно легированный примесями. В зависимости от типа примесей удаётся получить различные зависимости сопротивления от внешнего воздействия.
Классификация и условные обозначения полупроводниковых резисторов. |
|
Тип резисторов |
Условное обозначение |
Линейные резисторы |
|
Варисторы |
|
Тензорезисторы |
|
Терморезисторы |
|
Фоторезисторы |
|
Первые две группы полупроводниковых резисторов в соответствии с этой классификацией — линейные резисторы и варисторы — имеют электрические характеристики, слабо зависящие от внешних факторов: температуры окружающей среды, вибрации, влажности, освещённости и др. Для остальных групп полупроводниковых резисторов, наоборот, характерна сильная зависимость их электрических характеристик от внешних факторов. Так, характеристики терморезисторов существенно зависят от температуры, характеристики фоторезисторов — от освещённости, характеристики тензорезисторов — от механических напряжений.