Неорганические стеклообразные полупроводники

Они обладают чисто электронной проводимостью и отличаются от кристаллических полупроводников тем, что в них отсутствует примесная электропроводность, т.е. примеси в них не могут быть ни акцепторами, ни донорами. Однако примеси могут влиять на отклонение от стехиометрического состава и тем самым приводить к изменению их электрофизических свойств. Эти полупроводники окрашены и непрозрачны в толстых слоях. Они подразделяются на кислородсодержащие стекла и бескислородные халькогенидные стекла.

Кислородсодержащие стекла получают сплавлением оксидов металлов с переменной валентностью (Ti,V,Fe,Co,Ni,Сu), например ванадийфосфатные стекла типа V₂O₅–P₂O₅–ZnO. Оксиды металлов, образующие эти стекла, имеют одновременно не менее двух разновалентных состояний одного и того же элемента, что и обуславливает их электронную проводимость.

Бескислородные халькогенидные стекла получают путем сплавления халькогенов (S,Se,Те) с элементами III, IV и V групп периодической системы Менделеева.

3.9. Контрольные вопросы к главе 3

3.1. Чем определяются электрические свойства полупроводников?

3.2. Каким методом осуществляют выращивание крупных легированных монокристаллов кремния?

3.3. Какие материалы могут обладать полупроводниковыми свойствами?

3.4. Приведите преимущества и недостатки поликристаллических полупроводниковых материалов.

3.5. Какими свойствами обладают монокристаллические полупроводниковые материалы?

3.6. Какие химические элементы проявляют полупроводниковые свойства? Приведите их расположение в Периодической системе Менделеева.

3.7. Классифицируйте полупроводниковые материалы.

3.8. Какие модификации олова и углерода обладают полупроводниковыми свойствами?

3.9. Что Вы знаете об алмазоподобных полупроводниках?

3.10.  Поясните технологию очистки и получения монокристаллических слитков и эпитаксиальных слоев.

3.11. Какой метод является эффективным для глубокой очистки полупроводниковых материалов? Поясните его.

3.12. Каким методом осуществляю глубокую очистку кремния?

3.13. Приведите достоинства метода зонной плавки.

3.14. Поясните методы получения объемных монокристаллов.

3.15. Каким способом можно получить монокристаллические слитки непосредственно в процессе их очистки методом зонной плавки?

3.16. Поясните метод получения монокристаллов путем вытягивания их из расплава (метод Чохральского).

3.17. Поясните метод получения монокристаллов гарниссажным методом Чохральского.

3.18. Какими преимуществами и недостатками обладает гарниссажный метод?

3.19. Поясните метод газовых транспортных реакций.

3.20. Что такое эпитаксиальные слои?

3.21. Какое название получил процесс осаждения полупроводникового материала на полупроводник?

3.22. В результате чего происходит эпитаксия простых атомов полупроводников?

3.23. В чем заключаются преимущества и недостатки от использования эпитаксиальных слоев?

3.24. Каким путем можно получить эпитаксиальные слои из Ge?

3.25. Приведите физико-химические и электрические свойства германия.

3.26. За счет чего удерживаются атомы в узлах решетки германия?

3.27. Как называется процесс введения примесей в основной материал?

3.28. Какие элементы III группы используют в качестве акцепторной примеси для Ge?

3.29. Какие элементы применяют для создания донорных примесей для Ge?

3.30. От чего зависит температура, при которой начинает проявляться собственная электропроводность в Ge?

3.31. Охарактеризуйте взаимосвязь между коэффициентами диффузии и растворимостью примесей в германии.

3.32. К чему может приводить термообработка германия?

3.33. К чему приводит отжиг закаленных образцов германия?

3.34. Как маркируется германий, применяемый для полупроводниковых приборов?

3.35. Какие приборы выпускаются на основе германия?

3.36. Каковы преимущества и недостатки приборов, выпускаемых на основе германия?

3.37. Физико-химические и электрические свойства кремния.

3.38. Поясните технологию получения монокристаллических слитков кремния.

3.39. В чем заключается метод изготовления больших интегральных микросхем, основанный на использовании поликристаллического кремния?

3.40. Какие материалы используют для создания токопроводящих резисторов?

3.41. Какие технологические преимущества обеспечивают межсоединения из поликристаллического кремния по сравнению с металлизацией поверхности алюминием при изготовлении больших интегральных схем?

3.42. Применение кремния.

3.43. В каких аллотропных модификациях существует селен?

3.44. Приведите характеристики гексагонального селена.

3.45. Как получают стеклообразный селен? Приведите его характеристики.

3.46. Какой основной источник получения селена Вы знаете?

3.47. Где применяется селен? Приведите его разновидности.

3.48. Классифицируйте полупроводниковые химические соединения типа А^IIIВ^V.

3.49. В каком виде получают соединения А^IIIВ^V? Какие методы для этого используют?

3.50. Поясните методы получения соединений группы А^IIIВ^V.

3.51. Каким методом получают неразлагающиеся соединения А^IIIВ^V?

3.52. Каким методом получают монокристаллы из антимонидов?

3.53. Для чего применяют метод косвенного синтеза?

3.54. Чем объясняется широкое применение химических соединений A^IIIB^V?

3.55. Какими свойствами обладает нелегированный GaAs?

3.56. В каком виде получают монокристаллические слитки арсенида галлия?

3.57. Где применяют арсенид галлия?

3.58. Приведите преимущества фосфида галлия по сравнению с арсенидом галлия.

3.59. Почему нелегированный фосфид галлия обладает дырочной проводимостью?

3.60. Какие вещества для фосфида галлия являются акцепторной примесью?

3.61. Какие примеси проявляют для фосфида галлия нейтральные свойства?

3.62. Какими свойствами обладает антимонид индия?

3.63. Приведите основные свойства антимонида индия.

3.64. Какие вещества обладают акцепторной примесью для антимонида индия?

3.65. Какие вещества обладают донорной примесью для антимонида индия?

3.66. Какие добавки применяют в качестве легирующих для антимонида галлия?

3.67. Где используется антимонид индия?

3.68. Какими свойствами обладает арсенид индия?

3.69. Приведите области применения арсенида индия.

3.70. Какими свойствами обладает антимонид галлия?

3.71. Где применяют кристаллы антимонида индия GaSb?

3.72. Приведите области применения полупроводниковых соединений группы А^IIIВ^V.

3.73. Перечислите существенные преимущества инжекционных лазеров и светодиодов на основе полупроводников типа А^IIIВ^V.

3.74. Чем обусловлена и где используется токовая неустойчивость в сильных электрических полях полупроводников типа А^IIIВ^V?

3.75. Какие материалы применяется для изготовления туннельных диодов?

3.76. Какие перспективы применения открыл прогресс в технологии арсенида галлия?

3.77. Почему твердые растворы на основе соединений А^IIIВ^V позволяют существенно расширить набор электрофизических параметров?

3.78. Чем вызван особый интерес к твердым растворам соединений А^IIIВ^V?

3.79. Что понимается под гетеропереходом?

3.80. Перечислите материалы, относящиеся к соединениям типа А^IIВ^VI.

3.81. В чем проявляется важная особенность полупроводников типа А^IIВ^VI?

3.82. Из-за каких факторов существенно ограничивается возможность практического использования полупроводников типа А^IIВ^VI?

3.83. Как можно изменить тип проводимости соединений А^IIВ^VI?

3.84. Где применяют халькогенид цинка?

3.85. Где применяются халькогениды кадмия? Поясните особенности данного материала.

3.86. Какими свойствами обладают халькогениды ртути? В чем их преимущество?

3.87. Приведите основной недостаток электролюминесцентных устройств на основе сульфида цинка.

3.88. Какие материалы применяют для изготовления фоторезисторов, чувствительных к видимому излучению?

3.89. Для создания каких элементов РЭА представляют интерес полупроводники типа А^IIВ^VI?

3.90. Для каких целей применяют пленки из селенида и теллурида ртути?

3.91. На что влияет избыток атомов свинца и халькогена в полупроводниковых соединениях типа А^IVВ^VI?

3.92. При каких условиях в РbS возникают металлические мостики?

3.93. У каких проводников ширина запрещенной зоны возрастает с повышением температуры? Как ведет себя температурный коэффициент E_g?

3.94. Чем вызван повышенный интерес к твердым растворам на основе халькогенидов свинца?

3.95. Охарактеризуйте полупроводник бинарного химического соединения типа A^IVB^IV? В каких модификациях он кристаллизуется?

3.96. При какой температуре кристаллизуется кубическая и гексагональная модификации карбида кремния? Как они называются?

3.97. Охарактеризуйте карбид кремния.

3.98. Для чего используется монокристаллический SiC?

3.99. Какими свойствами обладают неорганические стеклообразные полупроводники?

3.100. Каким образом получают кислородсодержащие стекла?

3.101. Как получают бескислородные халькогенидные стекла?