Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников



Скачать 31.75 Kb.
Дата23.10.2014
Размер31.75 Kb.
ТипДокументы
УДК 621.79
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников
Снежков С.В.

Научный руководитель – доцент, кандидат химических наук Спектор Ю.Е.
Сибирский федеральный университет
Развитие электронной техники предъявляет к полупроводниковым материалам новые, повышенные требования. Современный научно-технический прогресс в значительной степени определяется уровнем развития химии полупроводников, важнейшей задачей которой является поиск полупроводниковых материалов.

Применение элементарных полупроводников германия и кремния, бинарных соединений арсенида галлия, арсенида индия, антимонида индия, антимонида галлия, твердых растворов на их основе и других соединений уже не удовлетворяет всем разнообразным и специфическим требованиям полупроводниковой электроники.

В настоящее время ведутся поиски новых, более эффективных полупроводниковых материалов. Одно из направлений этого поиска – создание эвтектических композиционных материалов на основе полупроводников. Полупроводниковые эвтектические композиции, благодаря сочетанию ряда свойств нескольких материалов, позволили получать материалы с уникальными магнитными и оптическими свойствами.

Для получения направленно кристаллизованных эвтектических слитков использовали зонную плавку с индукционным нагревом и метод Бриджмена – Стокбаргера. Зонную плавку проводили на установке «Кристалл-ДМ».

Кристаллизацию осуществляли в вакуумированных до 1,3*10-1 Па и запаянных кварцевых ампулах диаметров 6 и 13 мм.

Исходными материалами служили следующие соединения и вещества: кремний, арсенид галлия, арсенид индия и антимонид галлия – монокристаллические, нелегированные, полупроводниковой чистоты, германий – марки ГПЗ-I, цинк, сурьма и индий – марки ОСЧ, галлий – марки ГЛ-ВЧ, теллур Т-000, никель – марки Н-I, свинец – марки С-000.

Для анализа направленно кристаллизованных эвтектик АIIIBV с германием и кремнием был применен комплекс электрофизических методов, включая методы измерения коэффициентов электропроводности и термоэдс при комнатной температуре, метод постоянного тока и постоянного магнитного поля при определении эффекта Холла.

Для расчета электрофизических свойств фаз бинарных эвтектических сплавов применили модель параллельного и последовательного соединения проводников в двухфазной ориентированной структуре. Были получены уравнения, которые использовали для расчета коэффициентов электропроводности σ и термоэдс  и параллельно () и перпендикулярно () направлению расположения фаз направленно закристаллизованного бинарного эвтектического сплава.

После кристаллизации составляющие эвтектические фазы АIIIBV и CIV взаимно легированы. Фазы АIIIBV легирована германием или кремнием, а CIV легирована одновременно элементами третьей к пятой группы.

При оценке взаимного легирования учитывали определяющие дефектные состояния в фазах эвтектического слитка. Для решения этой задачи использовали термодинамический метод квазихимических реакций. Поскольку эвтектические слитки представляли собой, регулярные двухфазные системы, то квазихимические реакции образования и ионизации дефектов и соответствующие им выражения закона действующих масс записывали отдельно для каждой фазы. При этом предполагали, что в процессе кристаллизации из общего расплава успело установиться и сохранялось в твердом состоянии химическое равновесие.

Эвтектические сплавы GaSb-Ge, JnSb-Ge, и Ge-GaAs имели р-типа проводимости. Тип проводимости определяется дефектами, возникающими в фазах эвтектических сплавов.

В фазе АIIIBV преобладающим электрически активным дефектом является германий, занимающий место в субрешетке сурьмы GeSb или мышьяка GeAs и проявляющий при этом акцепторные свойства.

Фаза германия легирована совместно донорной и акцепторной примесью. Концентрация акцепторов преобладает и определяет дырочный тип проводимости фазы.

Анализ квазихимических реакций, оценка тетраэдрических радиусов, значений электроотрицательностей, типа проводимости эвтектик и их составляющих позволили сделать вывод, что доминирующими дефектами в эвтектических сплавах GaSb-Ge, JnSb-Ge, и Ge-GaAs являются GeSb и GaGe, GeSb и JnGe, GaGe и GeAs соответственно.

Эвтектические сплавы GaAs-Si и JnAs-Ge имели n-тип проводимости. Электронный тип проводимости GaAs-Si определяется дефектами состояниями SiGa и AsSi, а в JnAs-Ge донорами AsGe и GeJn.



Установлено, что нелегированные эвтектические сплавы являются сильно и сложно легированными полупроводниками с отрицательным температурным коэффициентом электропроводности.

Похожие:

Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников icon1-4 композиционные материалы 1 Композиционные материалы
При составлении композиции эффективно используются индивидуальные свойства составляющих композиций
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников icon«композиционные материалы, на основе эпоксидных смол, упрочненные наночастицами, для авиационной техники»

Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников iconПравила оформления статей
Статьи, направляемые в редакцию научно-технического журнала «Порошковая металлургия. Композиционные материалы. Функциональные покрытия....
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников iconФизика полупроводников
Курс посвящен изложению основ физики полупроводников. Наряду с традиционными разделами физики полупроводников в курсе затрагиваются...
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников icon«Термоэлектрические явления в полупроводниках»
На основе теоретических знаний о структуре и свойствах полупроводников сконструировать термометр
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников iconФизическая кинетика полупроводников
Ская физика, квантовая механика, физика полупроводников и умение владеть математическим аппаратом в объеме программы бакалавриата...
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников iconКомпозиционные материалы стохастической структуры
При математическом моделировании процессов в таких материалах удобно использовать концепцию микронеоднородной среды [6], позволяющую...
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников iconПрограмма дисциплины «физика неупорядоченных полупроводников»
Целью курса является знакомство с основами физики неупорядоченных полупроводников, типах неупорядоченных материалов, особенностях...
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников iconПедагогика архитектурного образования: особенности архитектуры стиля модерн городов балаково и пугач
На протяжении многих веков архитектура имела различные образы, стилистические и национальные особенности. С течением времени менялись...
Эвтектические композиционные материалы на основе полупроводников iconПрактикум по оптоинформатике раздел Источники и приемники оптического излучения для оптоинформатики
В устройствах оптоинформатики широко используются оптоэлектронные приборы на основе полупроводников
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org