Химия радиоматериалов, лекции Кораблевой А.А. (ГУАП)
Из элементов V группы при определенных условиях п/п свойства проявляют P, As, Sb. Однако п/п модификации этих элементов малодоступны, но они являются важнейшими п/п образующими (GaAs, AlP, InSb). Из элементов VI группа – Se, Te. Se является важнейшим п/п материалом, п/п образующим элементом, на основе которого получают селениды металлов. Te самостоятельного применения не имеет, но теллуриды широко применяются в качестве п/п материалов. S(сера) – изолятор, хотя она обладает сильно выраженной фотопроводимостью. S является основой сульфидов (Ag, Cd, Pb). В группе S-Se-Te с увеличением порядкового номера ΔЕ уменьшается. III В – единственный1 элементарный п/п, который не применяется: высокая температура плавления, значительная ΔЕ = 1.58 эВ, распространенность в природе (в 10 раз > Ge); недостаток – трудность получения в высокой степени чистоты монокристаллов.
2.6 П/п соединения.
Химическая связь в п/п соединениях.
Специальной связи в п/п соединениях нет. Химические связи в п/п разнообразны, исключается только металлическая связь. Преимущественно связь ковалентная.
(1) Классификация полупроводниковых соединений.
1) По типу образователя: оксиды, сульфиды, арсениды, фосфиды и т.д.
2) По типу кристаллической решетки: алмазоподобные …
3) По положению в периодической системе.
|
АII BVI
АI BVII
А2III B3VI
АI BIIIC2VI
А2IBVIIICIVDVI
И т.д.
(2) П/п соединения АIII BV
АIII | BV | |
B | N | диэлектрик |
Al | P | полупроводник |
Ga | As | |
In | Sb | |
Te | Bi | металл |
С увеличением (ZA+ZB)/2 наблюдается закономерное измение ΔЕ и температуры плавления (из увеличения радиуса атома следует уменьшение прочности ковалентной связи).
соединение | энергия к.р. | температура плавления | ΔЕ, эВ | подвижность носителей тока, u | |
е | р | ||||
AlP | 190 | 2000 | 2.42 | – | – |
GaP | 170 | 1467 | 2.25 | 300 | 150 |
InP | 150 | 1055 | 1.28 | 6000 | 650 |
AlAs | 170 | 1700 | 2.16 | – | – |
GaAs | 146 | 1237 | 1.4 | – | – |
InAs | 130 | 943 | 0.46 | – | – |
AlSb | 160 | 1070 | 1.6 | – | – |
GaSb | 133 | 712 | 0.79 | – | – |
InSb | 121 | 536 | 0.18 | – | – |
Si | 204 | 1421 | 1.21 | – | – |
Ge | 178 | 937 | 0.78 | – | – |