* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

247 ПОЛУПРОВОДНИКИ Т а б л и ц а 4. С в о й с т в а н е к о т о р ы х а л м а з о п о д о б н ы х п олупроводников Ширина зап­ рещенной з о н ы АЕ, эв 248 чем атом основной р е ш е т к и , то л и ш н и й в а л е н т н ы й э л е к т р о н п р и м е с н о г о атома м о ж е т п р и н я т ь у ч а с т и е в переносе тока, создавая электронную проводи­ мость П. Е с л и атом п р и м е с и имеет м е н ь ш у ю в а л е н т ­ н о с т ь , то он не м о ж е т полностью з а в е р ш и т ь о к р у ж а ю ­ щ у ю его с т р у к т у р у в а л е н т н ы х с в я з е й , в системе с в я ­ зей п о я в л я е т с я «дырка», перемещение к-рой п о с р е д с т ­ вом з а п о л н е н и я ее э л е к т р о н а м и из смешных с в я з е й с о з д а е т д ы р о ч н у ю п р о в о д и м о с т ь . Т а к , As и Sb в г е р ­ м а н и и , S и ее а н а л о г и в A H I B V создают э л е к т р о н н у ю п р о в о д и м о с т ь . А1, В в г е р м а н и и , I n , Cd в А Ш В v да­ ют д ы р о ч н у ю п р о в о д и м о с т ь . О д н а к о не все п р и м е с и п о д ч и н я ю т с я этой п р о с т о й схеме. Н е к - р ы е э л е м е н т ы , н а п р . п е р е х о д н ы е м е т а л л ы , в н е д р я ю т с я в м е ж д о у з л и я основной р е ш е т к и и тогда м е х а н и з м в о з н и к н о в е н и я определенного типа п р о в о ­ димости с т а н о в и т с я более с л о ж н ы м . Твердые р а с т в о ­ ры замещения алмазоподобных П., образованные при и з о в а л е н т н о м з а м е щ е н и и , в общем о б л а д а ю т теми ж е типичными свойствами, к а к в отношении основных параметров, так и в отношении действия примесей. Т р о й н ы е г е т е р о в а л е н т н ы е а л м а з о п о д о б н ы е П. еще м а л о исследованы, однако высокая подвижность носителей тока, обнаруженная в них (напр., в CdSnAs p = — 22 000 см /в-сек), д е л а е т их весьма п е р с п е к т и в н ы м и д л я п р а к т и к и . Т а к и е П., к а к Si, Ge, твердые р а с т в о р ы Si—Ge, SiC, б о л ь ш и н с т в о д в о й н ы х и т р о й н ы х соеди­ н е н и й — а н а л о г о в Si и Ge, о б л а д а ю т в ы с о к о й п о д в и ж ­ ностью н о с и т е л е й т о к а (особенно InSb), з н а ч и т е л ь н о й ш и р и н о й з а п р е щ е н н о й зоны (SiC, GaAs, GaP), в ы с о к о й т е м п - р о й п л а в л е н и я (Si, SiC, GaAs, GaP), в ы с о к о й х и м и ч . с т о й к о с т ь ю . Они п о л у ч а ю т с я в очень чистом состоянии, в виде с о в е р ш е н н ы х м о н о к р и с т а л л о в , хорошо кристаллизуются, поддаются обработке и я в л я ю т с я х о р о ш и м м а т е р и а л о м д л я п о л у ч е н и я ста­ б и л ь н ы х р—я-переходов различного типа. Такие к р и с т а л л ы п р и м е н я ю т с я к а к в чистом, т а к и в ле­ г и р о в а н н о м виде. 2 n 2 Полу­ проводник Тип структуры Подвижность дырок и элек­ тронов, д и п С (алмаз) Si Ge a-Sn a-SiC BP AlSb GaP GaAs GaSb InP InAs кубич. типа алмаза » » » » » » » » » » » » ZnS » 5,6 1,12 0,72 0,08 2,8—3,5 5,9 1,6 2,2-2,4 к у б и ч . типа ) > » — 1800 ( п ) ~t200 (р) 1300 ( п ) 500 ( р ) 4400(п) - 2 0 0 0 (п) — 1000 ( р ) 100 ( п ) Ю (р) 100(р) 200 ( п ) 400 ( р ) 110 ( п ) 75 ( р ) 6000 ( п ) 300(р) 4000(п) 700(р) 3400(п) 150 ( р ) 23 000— 30 000 ( п ) 240 ( р ) 10 —10 (п) 1000(р) е е » » » 1, 53 0,8 » » » 1 ,34— 1,41 0,3-0,45 InSb ZnS ZnSe ZnTe CdS GdSe GdTe » » » 0 ,18—0,25 3,60 2,58 2,15 2, 38—2, 5 1 ,74 1,43-1,57 кубич. типа ZnS » » » » » гексагон. типа ZnS » » » кубич. типа ZnS — 100 (п) — 100 ( р ) 1460(п) 600 ( п ) 450(п) 100(р) В табл. 4 приводятся полупроводниковые характе­ р и с т и к и в а ж н е й ш и х а л м а з о п о д о б н ы х П . , в табл. 4а— с в о й с т в а П. д р у г и х к л а с с о в (АЕ з а в и с и т от темп-ры, п р и к-рой п р о и з в е д е н о определение, от чистоты ма­ т е р и а л а ; в с в я з и с этим д л я н е к - р ы х П. эта в е л и ч и н а , полученная разными авторами, несколько отличается). Получение. Д л я использования в приборах полу­ п р о в о д н и к о в ы е м а т е р и а л ы в основном д о л ж н ы б ы т ь п о л у ч е н ы в виде монокристаллов со строго определен­ ным с о д е р ж а н и е м л е г и р у ю щ и х п р и м е с е й , п р и д а ю щ и х П. тот и л и и н о й тип проводимости и соответствующие с в о й с т в а . П о э т о м у все н е к о н т р о л и р у е м ы е п р и м е с и перед л е г и р о в а н и е м д о л ж н ы о т с у т с т в о в а т ь , т. е. ис­ х о д н ы й м а т е р и а л д о л ж е н быть очень чистым. Б о л ь ­ шинство методов о ч и с т к и было р а з р а б о т а н о п р и п о л у ­ ч е н и и ч и с т ы х к р е м н и я и г е р м а н и я (см. т а к ж е Зонная плавка и Монокристаллы). Требования получения м о н о к р и с т а л л о в П. в о ч е н ь чистом с о с т о я н и и и опти­ ч е с к и о д н о р о д н ы х п р и в е л и к с о з д а н и ю н о в ы х методов синтеза. П р и синтезе с л о ж н ы х П.— различных д в о й н ы х , т р о й н ы х и т. д. химич. соединений, часто с о с т о я щ и х из э л е м е н т о в с с и л ь н о р а з л и ч а ю щ и м и с я с в о й с т в а м и , п о я в и л и с ь новые в а р и а н т ы с и н т е з а — с и н т е з п о д д а в л е н и е м летучего компонента, синтез в г а з о в о й ф а з е , в р а з л и ч н ы х неводных р а с т в о р и т е л я х — р а с п л а в л е н н ы х с о л я х , м е т а л л а х и т. д. Часто для создания полупроводниковых приборов и с п о л ь з у ю т с я н е б о л ь ш и е м о н о к р и с т а л л ы (1—2 мм), к-рые о к а з а л о с ь в о з м о ж н ы м п о л у ч а т ь чисто х и м и ч . м е т о д а м и , н а п р . к р и с т а л л и з а ц и е й и з р а с п л а в о в ме­ т а л л о в , в х о д я щ и х в с о с т а в соединений, из г а з о в о й ф а з ы и в р е з у л ь т а т е химич. р е а к ц и й . Один из мето­ д о в — к р и с т а л л и з а ц и я из г а з о в о й ф а з ы , п о л у ч и в ш и й н а з в а н и е метода х и м и ч . т р а н с п о р т н ы х р е а к ц и й , ис­ п о л ь з у е т п р и н ц и п обратимой гетерогенной р е а к ц и и , Таблица 4а. Свойства некоторых н е а л м а з о п о д о б н ы х полупроводников Ширина зап­ рещенной зоны, Д Е , Эв Подвижность дырок и электро­ нов, Д И Д р , см^/в-сеп п Полупро­ водник Тип структуры PbS PbSe PbTe Mg Si 2 кубич. типа NaGl » » » » » » 0,6 0,6 0, 55 0,8 кубич. типа анти-GaFa > > » » » » » Mg Ge 2 0,74 0,36 1,7 1,35 0,30 1,3 0,35 0,25 1,6 Mg Sn 2 640(п) 800(р) 1500 ( п ) 1500(р) 2140(п) 800 ( р ) 406(п) 56 ( р ) 533 ( п ) 110 ( р ) 300 ( п ) 250(р) Sb S» a орторомбич. Sb S 4 типа 3 — 15 ( п ) 45 ( р ) Sb Se 2 3 » Sb Te 2 3 Bi S 2 3 Bi Se 2 3 ромбоэдрич. типа B i T e орторомбич. типа Sb S ромбоэдрич. типа В ц Т е 2 3 2 a 3 — — 600(п) 150(р) Bi Te As S 3 3 s 3 » » As Se 2 a As Te 2 3 стеклообразная и кристаллич. моноклинная стеклооб разная и кристаллич. моноклинная моноклинная 1.6 -1 —