Напівпровідник, наука, fandom powered by wikia
Напівпровідник - матеріал, електричні властивості якого в сильному ступені залежать від концентрації в ньому хімічних домішок і зовнішніх умов (температура. Випромінювання. Космічні промені, ультрафіолетові промені та ін.).
Напівпровідники - речовини, які за своєю питомої провідності займають проміжне місце між провідниками і діелектриками і відрізняються від провідників сильною залежністю питомої провідності від концентрації домішок, температури і різних видів випромінювання. Напівпровідниками є речовини, ширина забороненої зони яких становить 0-6 електрон-вольта. наприклад, алмаз можна віднести до широкозонних напівпровідників. а InAs до вузькозонних.
Залежно від того, віддає чи домішка електрон або захоплює електрон, домішка називають донорной або акцепторной. Властивість домішки може змінюватися від того, який атом у кристалічної решітки вона заміщає. в яку кристалографічну площину вбудовується.
Типи напівпровідників в періодичній системі елементів Правити
У наведеній нижче таблиці представлена інформація про велику кількість напівпровідникових з'єднань. Їх ділять на кілька типів: одноелементні напівпровідники IV групи періодичної системи елементів. складні: двоелементний A III B V і A II B VI з третьої та п'ятої групи і з другої та шостої групи елементів відповідно. Всі типи напівпровідників володіють цікавою залежністю ширини забороненої зони від періоду, а саме - зі збільшенням періоду ширина забороненої зони зменшується.
Фізичні властивості і застосування Правити
Перш за все слід сказати, що фізичні властивості напівпровідників найбільш вивчені в порівнянні з металами і діелектриками. Неабиякою мірою цьому сприяє величезна кількість ефектів, які не можуть бути спостережувані ні в тих ні в інших речовинах, перш за все пов'язані з пристроєм зонної структури напівпровідників, і наявністю досить вузької забороненої зони. Звичайно ж основним стимулом для вивчення напівпровідників є технологія виробництва інтегральних мікросхем - це в першу чергу відноситься до кремнію, але зачіпає інші сполуки (Ge, GaAs, InSb) як можливі замінники.
Кремній - непрямозонних напівпровідник. тому дуже важко змусити його працювати в оптичних пристроях, і тут поза конкуренцією з'єднання типу A III B V. серед яких можна виділити GaAs. GaN. які використовуються в світлодіодах.
У зв'язку з тим, що технологи можуть отримувати дуже чисті речовини постає питання про новому стандарті для числа Авогадро.
легування Правити
Об'ємні властивості напівпровідника можуть сильно залежати від наявності дефектів в кристалічній структурі. І тому прагнуть вирощувати дуже чисті речовини, в основному для електронної промисловості. Легуючі домішки вводять для управління типом провідності провідника. Наприклад широко поширений кремній можна легувати елементом V підгрупи періодичної системи елементів - фосфором, який є донором. і створити n-Si. Для отримання кремнію з дірковим типом провідності (p-Si) використовують бор (акцептор).
Методи отримання Правити
Властивості напівпровідників залежать від способу отримання, так як різні домішки в процесі росту можуть змінити їх. Найбільш дешевий спосіб промислового отримання монокристалічного технологічного кремнію - метод Чохральського. Для очищення технологічного кремнію використовують також метод зонного плавлення.
Для отримання монокристалів напівпровідників використовують різні методи фізичного і хімічного осадження. Найбільш прецизійний і дорогий інструмент в руках технологів для зростання монокристалічних плівок - установки молекулярно-променевої епітаксії. що дозволяє вирощувати кристал з точністю до моношару.