3.7.1 Бінарні з'єднання

Серед бінарних з'єднань практичне застосування одержали з'єднання А^IIIB^V, А^IIB^VI, A^IVB^IV.

Напівпровідникові з'єднання А^IIIB^V утворюються в результаті взаємодії елементів III-б підгрупи періодичної таблиці (бору, алюмінію, галію, індію) з елементами V-б підгрупи (азотом, фосфором, миш'яком, сурмою). З'єднання А^IIIB^V прийнято класифікувати за металоїдним елементом. Відповідно розрізняють нітриди, фосфіди, арсеніди й антимоніди. Одержують ці з'єднання або з розплаву, що містить елементи в рівних атомних концентраціях або з розчину з'єднання, що має в надлишку елементи III групи, а також з газової фази.

Кристали антимонідів, арсенідів галію індію, як правило, вирощують з розплаву витягуванням на запал з-під інертного газу. Шар рідкого флюсу, що перебуває під тиском інертного газу, забезпечує повну герметизацію тигля й придушує випар летучих компонентів з розплаву. Однак монокристали, отримані з розплаву, мають недостатню високу хімічну чистоту й потребують додаткового очищення.

Особливе положення серед з'єднань А^IIIB^V займає арсенід галію. Більша ширина забороненої зони, висока рухливість електронів дозволяють створювати на його основі прилади, які працюють на високих частотах і при високих температурах. Він використовується для виготовлення світлодіодів, тунельних діодів, діодів Ганна, сонячних батарей і т.д.

Антимонід індію має дуже малу ширину забороненої зони й дуже високу рухливість електронів. Застосовується для виготовлення детекторів в інфрачервоній області спектра, датчиків Хола, термоелектричних генераторів, тензометрів і т.д.

Фосфід галію, що має велику ширину забороненої зони, широко застосовується для виготовлення світлодіодів.

Антимонід галію відрізняється від інших з'єднань групи A^IIIB^V високою чутливістю до механічних напружень. Так, при впливі на зразок тиску його питомий опір збільшується у два рази. Завдяки високій чутливості до механічних деформацій антимонід галію використовується для виготовлення тензометрів.

До напівпровідникових з'єднань A^IIB^VI відносять халькогеніди цинку, кадмію, ртуті. Широкозонні напівпровідники A^IIB^VI мають високу температуру плавлення й високий тиск дисоціації в точці плавлення. Застосовують їх для виготовлення люмінофорів, фоторезисторів, датчиків Холу, приймачів інфрачервоного випромінювання.

Література [1.с. 231-267]

Контрольні запитання

1.Пояснить, які матеріали називаються напівпровідниковими.

2. Перелічіть основні властивості напівпровідникових матеріалів.

3. Укажіть, які енергетичні зони існують у напівпровідникових матеріалах.

4. Поясніть, що таке власний, домішко вий і компенсований напівпровід

ник.

5. Перелічіть носії заряду, які забезпечують електропровідність напівпро-

відників.

6. Перелічить зовнішні фактори, які впливають на електропровідність на

півпровідників.

7. Поясніть причини виникнення термоелектричних явищ у напівпровідни

ках.

8. Поясніть методику визначення типу провідності в напівпровідниках.

9.Поясніть у чому полягає ефект Хола і при яких умовах він виникає.

10. Перелічіть особливості режимів роботи p-n переходу.

11. Перелічіть, які матеріали застосовуються для виготовлення светлодіо

дів.

12. Перелічіть основні технологічні операції, які застосовуються у вироб-

ництві напівпровідників.

13. Поясніть, у чому полягає ефект Томпсона.

14.Опишіть процес фотопровідності в напівпровідниках.

15. Поясніть, у чому полягає ефект Пельт’є.

Список літератури

1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 304 с.

2. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. – М.: Энергия, 1982. – 320с.

3. Справочник по электротехническим материалам. В 3-х т. / Под ред.. Ю.В. Корицкого и др. / Л. Энергоатомиздат, 1986.

4. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. – М.: Высш. школа, 1986. – 365с.

5. Электрорадиоматериалы / Сост. Б.М.Тареев, Н.В.Короткова, В.М. Петров, А.А. Преображенский / Под ред. Б.М. Тареева / - М.: Высш. школа,1978. – 336 с.

Зміст

Стор

Вступ……………………………………………………………………………….3

1. Провідникові матеріали..…………….………………………………………3

1.1. Основні положення теорії електропровідності……………………………..4

1.2. Електропровідність металів ……………………….…………………………6

1.3. Провідникові матеріали …………………………………………………….12

1.4. Сплави високого опору ……………………………………………………16

1.5.Надпровідники .. ……………………………………………………………18

1.6. Кріопровідники …………………………….……………………………21

2. Магнітні матеріали ……………………… ……………………………………22

2.1. Класифікація речовин за магнітними властивостями ……………………..23

2.2. Феромагнетіки. Процеси при намагнічуванні феромагнетиків …………..25

2.3. Магнітні втрати ……… ……………………………………………………28

2.4. Вплив температури на магнітні властивості феромагнетиків . ………......31

2.5. Магнітом’які й магнітотверді матеріали …………………………………32

3. Напівпровідникові матеріали…………………. ……………………………….37

3.1 Електропровідність напівпровідників ………………………………………..39

3.2. Електронно-дірочний перехід ..………………………………………………43

3.3. Термоелектричні явища в напівпровідниках …………………..…………..46

3.4. Фотопровідність напівпровідників . ………………………………………..47

3.5. Ефект Хола ………………..………………………………………………….49

3.6. Вплив деформацій на провідність напівпровідників ……………………...50

3.7. Прості напівпровідники …………………………….………………………...51

3.7.1. Бінарні з’єднання ……………………………………………………………53

Список літератури ……………………………………………………................56

56