Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 148
Текст из файла (страница 148)
Ф РЬТе Свойство беБ беБе беТе БпТе РЬБ БпБ Бизе РЬБе 1,80 1,16 0,10 1,08 0,18 0,29 0,32 1045 1730 0.90 0,41 610 70 50...!50 90 115 840 4,6* 4,59еа 5,35за 1770 175 400 19 270а 45 140 33 125*а 37 165 17 227аа 24 138зе 210а 112 122 4,012 5,520 336 6,190 5,080 144 7,607 8,150 115 6,160 6,179 * к=2,5 мкм; Т==-80 К а* 7.=3,0 мкм; Т=200 К Уда Л(7 МЮ Лгр 57У) т К Рнс. 21.16.
Зависимость температурного коэффициента герма-ЭДС теллурида германия для образ- цов с различной концентрацией носителей заряда ! р 3 !озасм — заг р 88 1Озаси — ааз р бэ !Омск — з.4 р 7 10ааси — з.з р 8 !Озаем (монакрнсталл); З вЂ” теоретическая зависимость Важнейшие физические и электрические характеристики бинарных соединений А'т Вю приаедены а табл. 21.5. Из табл. 21.5 наблюдается характерная зависимость уменьшении ширины заире!ценной эоны бинарного соединения при увеличении атомного номера элемента Та) группы.
Эта зависимость монатоннага уменьшения ширины запрещенной зоны бинарных соединений хорошо выполняется при переходе ат Ширина запрещенной зоны, эВ Подвижность электронов, сма/(В.с) Подвижность дырок, сма)'(В с) Показатель преломления Статическая диэлектрическая проницаемость Оптическая диэлектрическая проницаемость Температура Дебая, К Коэффициент теплоправодностн, Вт('(К-м) Плотность, Мг/мз нзические и электрические свойства бинарных соединений А'тВт' сульфидов к теллуридам. Однако для РЬБ, РЬБе, РЬТе монотонного улгеньшения ширины запрещенной зоны не наблюдается.
В результате анализа зависимостей экспериментальных значений эффективной массы от ширины запрещенной зоны установлено, что аномальным членом а указанном ряду халькогенидов свинца является теллурид свинца, имеющий аномально высокое значение ширины запрещенной зоны. 7(о лрозодиикозые сседииеиия АиВг' и АшВю [равд. 21) А Х 7(йр о,МРР 1080 21чй ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ БИНАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ А~т Ви Среди твердых растворов соединений АШВчг, представляющих наибольший интерес для создания приборов длинноволнового оптического диапазона, особое место занимают соединения систем РЬТе — 5пТе, РЬ5е — 5п5е и РЬ5 — 5п5. Что же касается других систем соединений А'"Вю, как со структурой типа (чаС1, так и на основе соединений с ромбоэдрической решеткой, то большинство иэ них находится в стадии детальных исследований физико-химических, электрических, а также оптических свойств, и широкого практического применения пока они не имеют Диаграмма состояния системы РЬТе— 5пТе (рнс.
21.17) представляет собой простейший тип, характерный для неограниченной растворимости компонентов друг з друге как в жидком, так и в твердом состоянии, ие образующих между собой химических соединений. При охлаждении такого расплава кристаллизуются твердые растворы типа РЬ~ 5п,Те, примем кристаллизуется непрерывный ряд твердых растворов. Кристаллическая структура твердых растворов РЬ) 5п Те, образованных бинарными соединениями с решеткой типа ЫаС1, характеризуется также гранецентрированной кубической решеткой. Для определения составе твердых растворов в системах с непрерывным рядом используют закон Вегарда, согласно которому постоянная решетки твердою раствора изменяется по линейному закону в зависимости ат состава. Для твердых растворов РЬ, ,5п„Те, богатых теллуридом свинпа, имегошего постоянное значение периода решетки З пределах его очень узкой области гомогенности.
соблюдается .пи пейна я зависимость периода решетки рЫе ((2 ДЭ ДД ([8 ЗгТЕ Рис. 21.17. Диаграмма состояния системы РЬТс -- 5пТе ат состава. Для твердых растворов с повышенным содержанием теллурида алова, обладающего довольно широкой областью гомогенности, в пределах которой период решетки уменьшается с увеличением содержания теллура, наблюдается заметное отклонение от линейной зависимости периода решетки нвк функцки состава. Поэтому принято считать, чго при небольших отклонениях от сгехиометрни и при концентрациях носителей ааряда ниже 1 ° 1Озп см ' твердые растворы РЬ, ,5п,Те подчиняются закону Вегарда. В этом случае можно кспользовать выражение ап(РЬ, 5п,Те) =0,0133 (1 — х) +а(5пТе), где ап(РЬ| 5п„Те) — период решетни твердого раствора, нм; х — состав твердого раствора; а(5пТе) — период решетки теллурида алова, нм.
Период решетки теллурнда олова умень шаегся с увеличением содержания теллура, т.е. с увеличением концентрации дырок по закону а(5пТе) = — 1,7 10 ыр+ап(5пТе), где а — период решетки теллурида олова, нм; р — концентрация дырок, см ', ап(5пТе) = =0,6327 нм. Зависимость периода решетки твердого раствора РЬ1 5п Те ат состава представлена на рис. 21.18. На этом же рисунке пунктиром показана зависимость периода решетки ат состава, рассчитанная с учетом зависимости периода решетки теллуридв олова от изменении содержания теллура. Необходимо отметить особо, что при использовании закона Вегарда для определения состава твердого раствора необходимо знать, кроме периода Д(л РДЮ (й2зе(адшля Рис. 21.18. Зависимосп изменения периода решетки твердого раствора РЬ|,5п Те ат состава (4 21.5) Твердые растворы См Э (~5 Цв 6~ !А 7(В 775 78,0 78,5 (см З решетки, степень отклонения ат сгехнометрнн, о которой можно судить по концентрации носителей заряда, обусловленной собспюннымн электрически активными дефектами.
В этом случае„пользуясь приведенными выраженнямн, можно рассчитать значение х. В монокрвсталлах твердых растворов соеднненнй АшВч', как н в их бинарных соедннеинях, концентрация носителей заряда определяется не только прнмеснымн атамамн, но и электрически антнвнымн собственнымн дефектами, свяэаннымн с отклонением ат стехиометрин. Дефекты решетки, обусловленные избытком халькогенв, когда его атомы располагакпся в междоузлнях нли когда появляются вакансия металле, дают акцепторные уровнн. Дефекты решетки, обусловленные избытком металла, атомы которого располагаются в междоузлнях, илн появляющиеся вакансии халькогена, приводят к образованию донорпых уровней. Управление концентрацией дефектов, как правнло, осущесгвлпют путем изменения термодннамнческнх условнй равновесия кристалл — пар в процессе синтеза нлн термического пгжнга кристаллов РЬ| .,Зп Те.
Одним нэ наиболее простых в технологическом отношения способов получения кристаллов с заданной концентрацией дефектов является нх нзагермнческнй отжиг в парах поэнкрнсталлнческой смеси (РЬ,,Зп )~ „Те„, обогащенной незначительно либо металлическими компонентамн (У.С0,50), лнбо теллуром (р) ) 0,50). При этом значенне х твердой фазы поликрнсталлнческой смеси должно соответствовать значению х отжнгаемых кристаллов. Указанный отжиг позволяет достичь нужного состава по у. На рнс.
2!.19 и рнс. 21хб приведены завнсимостн концентрация носнтелей заряда от температуры отжига для крнсталлов РЬ, „5п Те (х=0,13 ..0,18), состав каторых отвечаег границе области гомогенности со стороны металлов и теллура соответственно. Результаты приведены для образцов кристаллов, выращенных как нз расплава, так и из 1,4 7,5 (ВД 75,0 !ВАМ (сп- ) Рнс. 21.20.
Концентрация носнтелей заряда в кристаллах РЬ| ,Зп,Те вдоль теллуроаой границы области гомогенности 1 — =О,!2; г — =059 Рнс. 21.19. Зависимость концентрации носителей заряда от температуры отжнга крас«валов РЬ, „Зп„Те, состав кщорых оо р соответствует границе области гомогенности со стороны металлов 1', 4', Б' — кристаллы, выращенные аз гааозой фазы; 1...7 — кристаллы, полученные аэ расплава; 1, 1' — «=0.12! г — «=О,!4; 3 — «=0,18! 4, 4' — «=О,!9; Б, Б' — «=0,22! б — «=0,24; 7 — «0,27 Полупроводниковые соединения А'«Вы и Лг«В«г (равд.
21] %(0 50, 50« 0 0,2 Д4 0,6 05 7 РЫе 5пТе Рис. 21.21. Зависимость у„ю=) (х) (у,„— составы твердых растворов РЬы,бп„Те, соответствующие максимальной температуре плавления) газовой фазы. Квк видно из рисунков, с увеличением значения х область гомогенности твердых растворов смешается в сторону избытка тезлура. Такой же характер имеет смещение составов у„,„=)(х) внутри области гомогенности твердых растворов (РЬ| Х Х Яп ), «Теа соответствующих максимальной температуре плавления (рис. 21.21). Кроме того, снижается температура отжига, необходимая дли получения образцов и-типа электропроводности.
В связи с этим получение нелегированных кристал.пов РЬ| ,Зп,уе и-типа злектроправодносги для составов, имеющих х ) 0,24, не представляется возможным. В области концентрации носителей заряда, превышающей б 1Оп см ', полученные зависимости полностью совпадают для кристаллов, выращенных различными методами. Вблизи стехиометрического состава наблгодается расхождение линий солидуса для кристаллов, выращенных нз расплава и из газовой фазы.
Зто, по-видимому, обусловлено меньшим содержанием остаточных примесей в кристаллах, пслученных газофазным методом. Дли получения нристаллов с заданной концентрацией носителей заряда внутри области гомогенности необходимо проводить отжиг при контроле температуры кристалла, а также парциальных давлеаий пара двух компонентов, например РЬТе и Те«.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
