Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Аннзотропия электрических свойств связана с анизотропией подвижности носителей заряда. Отношение удельных электрических сопротивлений, измеренных а направлениях, параллельных и перпендикулярных осн с кристалла, составляет 3...10. На электрические параметры селена очень сильное влияние оказывают состав и концентрация примесей. Зависимость удельной теплопроводности Бе от температуры в диапазоне 0...300 К представлена на рис. 18,46.
Все три модификации пелена обладают внутренним фотоэффектом. Давление р (в паскалях) насыщенного пара селеиа в зависимости от температуры Т [в кельвинах) задается выражением 18 р =10,214 — 495ГТ(Т. Пар селена состоит из молекул Без, 0 5 Ф 15 20мкм 25 Рис. 18.47. Спектральная характеристика коэффициента пропускания т селена ! — стекловидного толщииой 2 ми,' 2-- гекгаго- нальиого толщиной 0,2 мм Беь, Беь а при температуре выше 900'С— только из молекул Бет.
Заметная их диссоциация происходит при температуре выше !000 'С. Селен широко применяется в производстве пластмасс, резины, керамики, как легируюшая добавка к стали, для окрашивания силикатного стекла а рубиновый цвет и т. д, В электротехнической и электронной промышленности селен прнмевяется для производства селеновых выпрямителей, в аптической электронике — для изготовления фотоэлементов, в оптике — иак составляющая бескислородных стекол для инфракрасного участка спектра, в элеитрофотографии — в качестве фоточувствительных слоев. Селеиовые выпрямители готовятся иа основе поликристаллического гексагонального селена. В настоящее время области их применения существенно сократились а связи с разработкой выпрямляющих приборов на основе германия и кремния. Гексагональный поликрнсталлический ослеп является также основой для изготовления фотоприемников с электронно-дырочиым переходом.
В настоящее время эти фотоэлементы применнются главным образом для обт:ективной фотометрии в видимом участ- 10з 0,3 05 0,7 мкм 0,9 Рис. 18.48. Спектральная характеристика коэффициента поглощения йх стекловидного селена на границе фундаментального погло- щения Элеяынтпрные полцпроаоднихп (равд. 18) бг М'К 18.5. ТЕЛЛУР О ба й)0 Уйу 200 250 К ке спектра, так как их спектральная характеристика может быть скорректирована весьма близко к кривой вндности человеческого глаза. Стекловипный селен в виде пленок теши!иной 4...20 мкм широко применяется в качестве фоточувствительного слоя при элекгрофотографнческом процессе получения изображений.
Высокое темповое электрическое сопротивление (около 1О" Ом.м) и значительное его уменьшение при экспонировании (на три порядка и более) обеспечивают высокое качество получаемых фотокопий. Лля повышения фвточувствительности в этом случае к пелену добавляют 7...10 %с теллура. Селен, особенна стекловидный, обладает высокой прозрачностью в инфракрасной части спектра и применяется для изготовления фильтров, линз и входных окон оптико- электронных устройств, работающих в этом спектральном диапазоне.
Зависимость коэффициента пропускання пелена от длины волны представлена на рис. 18.47. Зависимость показателя поглощения от длины волны вблизи края фундаментального поглощения для стекловидного селена при комнатной теыпературе представлена на рис. 18.48. Положение края фундаментального поглощения для этой разновидности селена заметно сме. щается при изменении температуры образца.
На этом эффекте созданы преобразователи инфракрасного изображения в видимое, в которых чувствительным элементом является пленка стекловидного пелена толщиной около 1 мкм. Теллур — элемент Ч1 группы периодической системы элементов Впервые был выделен и 1782 г. из теллурида золота. Содержание в земной коре около 10 ' %, главным образом в виде примеси к сернистым минералам меди, свинца, ртути н серебра. Самостоятельные минералы теллура, например В)яТез, РЬТе, ВзяТеяЗ, АдаТе, НдТе, АдАцТез, редки, хотя встречаются чаще, чем для селена. Основным сырьем для получения тещ лура являются отходы переработки сульфидных руд меди и свинца, а также шламы, образующиеся при электролитическом получении меди. Исходным продуктом являются ТеОя нли НяТеОз, из которых теллур получают восстановлением.
Лля очистки от большинства примесей, за исключением мышьяка и солена, применяют перегонку в вакууме или токе водорода. Для очистки от мышьяка н селена теллур электрохимически переводится в НяТс (катод -- очищаемый теллур, анод— свинец, электролит — 16 %-ная НяЗОз) . Затем термическим разложением НзТе при 270'С вновь выделяют теллур. Теллур можно очищать также зонной плавкой, но прн этом с трудом удаляются примеси мели и серебра. Монокристаллы теллура выращивают по способу Чохральского. Вследствие малой теплапроаодности и низкой точки плавления теллура температура расплава при вытягивании монокристалла должна выдерживаться с особой точностью. Изотопный состав теллура: '" Те (009%) '"Те (246 сх) ЯззТе (087%), 'з'Те (4,61 %); 'ыТе (6,99 %с), "зТе (18,71 % ), 'Я'Те (31,79%), 'юТе (34,49 %).
Средняя атомная масса 127,60. При обычных условиям теллур -- полупроводниковый материал, известный в двух аллотропных формах; аморфной (порошок темно-коричневого цвета) и кристаллической гексагональной (очень хрупкие образцы с серебристо-белым металлическим блеском). Широко известна только кристаллическая, более устойчивая модификация. В химическом отношении теллур аналогичен сере н селену, хотя и менее активен.
Лает соединения с водородом (НяТе), кислородом (ТеО, ТеОя. ТеОз). серой (Те6я), фосфором (ТезРя). Со многими металламн при нагревании или сплавлении образует теллуриды. Известны кислоты: теллуристая Рнс. 18.49. Удельная теплопроводность н теллура в зависимости от температуры Т ! — с содержанием примесей 1 ° !о ' Ж а отожженпого в течение 5 ч; 3 — с содержанием примесей ! ° яп ' %, аеотэжжеииого; 3 — с содержанием примесей 0,5 зй Теллур 445 (э 18.5) Основные фмзические свойства теллура Параметр Атомная масса .
Валентность . Атомный радиус, нм . Постоянная решетки, нм: с Плотность, Мг/м' . Температура плавления,'С . Температура кипения, 'С . Модуль упругости при сдвиге Х10 ", Па . Температурный коэффициент линейного расширения щХ(0" К Значение 127,6 6; 4; — 2 0,17 Удельная теплоемкость, Дж/(кг К) Удельная теплота плавления, кДж/кг . Удельная теплота испарения, кДж/кг . Коэффициент теплопроводности, Вт/(м.К] . Улельная проводимость, Ом '.см Коэффициент термо-ЭДС, мкВ/К .
Подвижность дырок, см'/(В с) . Ширина запрещенной зоны, эВ . Показатель преломления в области алии волн 5,0...!0,0 мкм . Показатель поглощения в области длни волн 6,0...10,0 мкм, и для диапазона температуры 560...790 К достаточно точно овределяется выражением )я р= 11,475 †73/Т.
Теллур является компонентом многих сплавов. Его применяют для вулканизацин каучука (так же, как серу и селен), в качестве коричневого красителя для стекла н керамики, при производстве свинцовых кабелей в виде добавки (до 0,1 Я) к свинцу с целью повышения твердости, эластичности и химической стойкости последнего. В электронике н оптической электронике теллур используется для изготовления фото- катодов, фотоприемников с внутренним фото- эффектом (обычно в виде соединений с кадмнем, свинцом, ртутью), высокоэффективных термоэлектродных материалов для термо' электрических генераторов, холодильников и приемников оптического излучения (в виде соединений с селеном, висмутом и сурьмой).
НзТеОз, теллуровая НзТеОь ортотеллуровая НзТеОа. Теллур растворяется в серной и азотной кислотах, в царской водке, щелочах, цианистом калии. Соединения теллура ядовиты. Свойства, зависящие от структуры, даны ллн кристаллической модификации; от температуры — для комнатной температуры. Механические, электрические, тепловые и оптические свойства монокристаллического теллура аннзотропны.
Зависимость коэффициента теплопроводности Те от температуры в диапазоне 0...300 К представлена на рис. 18.49. Теллур оптически прозрачен в инфракрасной части спектра 4...30 мкм, однако его коэффициент пропускания сравнительно невысои и не превосходит 15...20 Зю Пары теллура — золотисто-желтого цвета, состоят из молекул Тез. Давление р (в паскалях) насыщенного пара в зависимости от температуры Т (в кельвинах) 0,449 0,374 0,59! 0,286 6,25 452 990 15,5 — 1,6 (1! оси с) +27 (.1 осн с) 202 !40 390 1,0...6,2 5,0...3,2.
1О' + (120...450) 9-10' 0,38 4,90...4,85 1200 Полупроводниковые соединения Л >нВ> и (равд. 19) !'АЗДЕЛ 19 ПОЛуПРОВОдНИКОВЫЕ СОЕдИНЕНИя А)нВ!н Ю. М. Таи/)ов, В. Ф. Цветков .~ (тг20) 19.1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАРБИДА КРЕМНИЯ Среди химн кских соединений элементов 1'и' группы периодической системы Д. И. Менделеева полупроводниковыми свойствами обладает только карбид кремния — соединение креиннв и углерода. Карбид кремния относится к алмазоподобным полупроводникам н является электронным аналогом простых полупроводников — элементов !Т>в подгруппы исрисдкческой системы.
и-модификации ш>ова, германия, кремния, алмаза. Карбид кремния имеет множество политнпиых модификаций (свыше 140), являющихся производными от гексагоиальной (тип вюрцита) и кубической (тип сфаиерита] плотнейшнх кристаллических упаковок. Поскольку явление политипизма достаточно широко распространено среди полупроводников (политипные структуры найдены, например, в кремнии, германии, соединениях А'нВ>', А'>В ) и позволяет значительно расширить и и> сортамент полупроводниковых материалов, рассмотрим его более подрпбно. Явленис политнпнзма представляет собой способность твердых тел кристаллизоваться в б>и>се чем одну структурную модификацию, которые имеют одинаковый хииический состав и отличаются числом и характером укладки слоев вдоль одной из осей кристаллической ячейки Слои могут иметь сложный состав, но все оии являются идентичными.
Вследствие структурной идентичности слоев политнпы кристаллов имеют одни и те же параметры ячейки в перпендикулярном направлении. Размер ячейки вдоль нормали к слоям, илн высота ячейки, водном и том же веществе может варьироваться в значительных пределах от долей до нескольких сотен наномстров. При этом вследствие идентичп<>стн элементарных слоев высота ячейки равна ироизведеиню высоты элементарного слоя на нх число в ячейке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
