Cimmerman (523120), страница 94
Текст из файла (страница 94)
1пАз, 1Р В)эТеэ, РЬТе В1 Т Ое, Я Ое, Я Я. Ое Два р — и-Пе рехода Диод Шекли Три р — п-пе- рехода Я Четыре р — и- перехода Горячие электроны Д дШ Металл — по- лупроводник и Продолжение 455 48 28,0 2,33 1420 (прн 300 К) 314 Полупговодииковмя элемент Точечный диод Диод Зенера Туннельный диод Емкостной варакторный диод Фотодиод Элемент солнечной батар еи Световой диод Лазер Преобразователь энергии Охлаждающий элемент Транзистор Полевой транзистор Мсталлооксидный транзи- стор (МОП) Оптотрзнзистор Четырехслойный выпрями- тель Управляемый выпрямитель Многослойный выпрямитель Я Транзистор с металлической Я базой 2.5.4.
Некоторые полупроводниковые материалы и их параметры А. Полупроводники с собственной проводимостью (1-проводимость). Германий и кремний; оба элемента — диамагнитны. Легирующие элементы создают различные типы проводимости: Р, Аз. 5Ь вЂ” и-проводимостгн В, А), Оа, 1п — Р-проводимость. Основные свойства Ое и 5! приведены ниже: Относительная масса атома..... 72,6 Плотность. г см-э . 5,35 Температура плавле- ния, 'С......
936 Энергия активации, эВ...,... 067 Продолжаниз табл. !59 Электрический пробой Туннельный эффект Зависимость емкости от на- Ж яжения отоэффект Фотоэффект Электролюминеспенция Вынужденная излучающ ая екомбинация ермоэлектрический эф- 3 ект ффект Пельтье Транзисторный эффект Полевой эффект Полевой эффект Сочетание иэлучательной рекомбинации и фотсвф- феята Работа выхода, эВ Собственная концепте к 2410 )ив ви эв и Подвижность электронов„смэ)(В с) .. 3900 !350 Подвижность дырок, смэ((В.с)...., 1900 480 Б.
Соединения Ап'Вт. Соединения между элементами П1 н Ч групп периодической системы элементов; решетки типа алмазной с переменным замещением узлов атомами обоих видов. Ионная связь. Примесная проводимость прн избытке одного из компонентов, внедении примесей. Основные свойства соединений Ап'В» представлены в табл. 154.
Комбинируя полупроводники с прямыми и непрямыми переходами, можно получить прямые (излучающие) переходы в видимой области света. УА БЛИЦА ГЫ Соединение Е,Эв. Подвижность нов, смт)(В с) Подвижность смэ)(В.с) 2600 2,8 !00 20 ГА БЛИЦА 1ЗЗ Подвижность элентронов.
((и. ! Соэдинв- нив Температура плввлвиии Е. эп гпдэ гпзь глилиил тж Сотцвненне Е, эв РЬЯ РЬ5е РЬТе 0,37 0,26 0,29 600 900 1700 400 Ю0 500 313 Полупроводники с прямыми переходами. Минимальное расстояние. между максимумом валентной зоны и низшим минимумом зоны проводимости при одинаковом К-векторе (излучающая ры(омбинация).
1пЗЬ, 1пАз, ОаБЬ, 1пР, Оайз. Полупроводники с непрямыми переходами. Благодаря фоионной эмиссии доля излучающей рекомбинации увеличивасгся. Излучение видимого света. А15Ь, А!Аз, ОаР, А1Р. В. Соединения АпВ™. Основные свойства соединений АпВчг приведены в табл 155. Г. Соединения АгтВчг. Основные свойства соединений АгчВчг приведены в табл.!56.
Подвижность Подвижность элвнтроион, дирол, омй(п.о» смч(н.о! Д. Соединения Ат Вз . Основные свой- ч ч( ства соединений типа А, Вз приведены ч тп ниже: В(этан Бь,те, 0,15 0,2 электро- 12Ю 15 дырок, 550 45 Е. Объемные полупроводники. а. Термисториые материалы: термисторы на основе системы РетОэ — Т!Оэ, полупроводниковые холодильники на основе ВаТРОь б. Варисторные материалы: в основном 5(С.
Температура плавления Е, Эв Подвижность электронов, * смэ)(В с) ...... ° ° Подвижность дырок, смэ)(В с» Присядка А! создает р-проводимость, Ре — и-проводимость. в. Материалы для фогосопротивлений (фогорезисторов). Пригодность определяется двумя условинми: — показатель преломления «2; — кристаллическое неорганическое соединение; 3п'-уровень катиона должен быть заполнен электронами. Условия выполняются . для: Сп+, 2пэ+, Ай+, Нйэ+, РЬэ+, ЯЬэ+ Сэр+, ВаэПрактически применяются. С48 и С43е, излучающие в видимой области. Чувствительность 0,65 и 0,7 мкм соответственно; а также РЬ5е и 1пБЬ, излучающие в инфракрасной области (чувствительность 2,5 — 3,5 и 6,0 мкм соответственно).
г. Материалы для датчиков Холла. Основа: соединения Аы'Вт. Постоянная Холла, см'А-'с-~...... !0в 4,7.Гйв Удельное электросопротивление, Ом.см... 2,5 1О-з 7.10-а д. Материалы для диодов Ганна: баАз,. 1пр, ОаТе, 7п5е (в виде монокристаллов); концентрации носителей заряда 10" см-э: е. Полупроводники с запирающим слоем: Материалы для диодов с запирающим слоем и транзисторов: Ое, 51, Оадз, СпэО. Основные свойства (114] — табл. 157. — Материалы для световых, емкостных и туниельных диодов Оадз( Р,, где х от 0 до 1. Оадз при 1,4 э — инфракрасное излучение; Озр при 2,3 э — излучение зеленого света. При соответствующем составе — желтый свет. — Материалы для.фотоэлементов (и солнечных батарей); 5( (в виде монокрясталла); Бе (Сб — Яе или комбинация материалов Апт5е — Бе).
Проводимость; Яе-ь.р-проводимосп; селениды-ьп проводимосп тлели цл гзг Покувровохквк !ОΠ— 2ОО 0,04 — 0,08 0,1 — 0,2 20 — 30 0,92 3,8 0,78 120 0,9% 0,996 60 — 70 70 1 0,5 0,2 0,25 1 0.95 0,9 0,7 0,72 0,45 0,35 1 0,86 0,% 0,5 3. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ 316 Средняя плотность тока. А см-з Запирающее напряжение (эффективное напряжение), В . Коэффициент полезного действия . Температура запирающего.слоя (максимальное значение()„ 'С Коэффициент ослабления тока при. 35 'С 45'С 55'С Пороговое напряжение, В .
Величины фототоков пря облучении световым потоком в 1 лм, возникающих в различных полупроводниковых элементах [114), приведены ниже, МА/лм: Фоторезистор (ТРЗ) .. 10 з (РЬ5) .. 1Π— 40 Фотоэлемент (Зе)... 0,5 в (51) .. '. 1.0 Фотодиод (бе) -.... 30 — 60 Фотстраизистор (бе) . 1000 — 3000 3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИМВОЛИЧЕСКОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ФАЗ: (б) — водород или другой газ в газовой фазе; ()ГО) — окисел, растворенный в шлаковой фазе; (Ме] — металл в жидкой металлической фазе.
Химические Лавяоввсил металлургических реакций. Равновесие химической реакции достигается, если между реагентами взаимодействия больше не происходит превращения исходных веществ в продукты реакции. В металлургии, как правило, ие достигается состояния равноиесия. Записанная в виде уравнения реакция, которая может идти в обоих направлениях, определяет превращение веществ и энергии при установлении равновесия.
Выводы, сделанные на основании такого уравнения, не полностью характеризуют течение реакции в технологическом процессе, однако выражают ее конечную цель в виде тенденции. Расположение фаз при металлургических реакциях показано на рис. 3.1. — Материалы для контактов металл— полупроводник. Желательно получить невыпрямляюший, т,е. омический контакт. Получают с помощью; контактирующих материалон (и-ВаТ(бз — Сб, р-Изб — АИ, и-бе — Рд»; постепенного перехода мегалл— полупроводник; высокого легирования поверхзюсти полупроводника. Лризиаки исгилисво химического равно. несил! а) равновесие устанавливается в обеих частях уравнения; б) химическое равновесие зависит от изменения р и 71 Рво. З.1 à — газовая фввз; П юлзковзв фаза, ПГ жвлкзв изтвллкческвв фаза в) константа равновесия зависит от температуры и соотношения концентраций реаги уюших иешеств.
имическое равновесие представляет со. бой состояние, описывающее направление и конечный результат реакции, но ие дает информации о ходе реакции во времени. Пример 1. Реакция с фосфором. Изменение содержания фосфора в расплаве железа обусловливает в случае равновесия изменение концентрации Р20э в РеО-шлакеэ 2 [Р] + 5 (Ре0) = (РэОэ) + 5 [Ре]. П р им ер 2.
Принцип Ле-Шатслье. При внешнем воздействии на равновесную систему равновесие смещается, противодействуя этому воздействию. Увеличение р приводит к уменьшению У(Хэ+ЗНэк»2)2[Нэ); уменьшение р приводят к увеличению У(2502+02» »2502). Увеличение Я приводит к потреблению тепла: (2НС) + ОФН + 012).
Охлаждение приводит к выделению тепла (Нэ+Овкс2Н20+ Я). Увеличение с првводит к превращениям подводимых веществ (синтез аммиака). Уменьшение с приводит к дополнительному образованию отводимого вещества (получение хлористого водорода). Иераалавесиос состояние, В металлургии лишь в редких случаях достигается полная степень превращения реагирующих веществ, соответствующая условиям равновесия (слишком большой ряд реакций), поэтому часто приходится учитывать отсутствие равновесна. Характеристики теплоэоео состояния Характеристнни тепловою состояния определенного количества данною вещества зависят отр, Т, У.