Пікір жазғандар
жүктеу/скачать 3,31 Mb.
|
Аскын кітап
- Бұл бет үшін навигация:
- Аморфты жартылай өткізгіштер
13.5-сурет. Күй тығыздығының энергияға тәуелдігі: а) – кристалл үшін; ә) – аморфты қатты дене үшін; (ә, б) – бекітілген күйлер штрихталған
277 Осының нәтижесінде бекітілген күйлер орын алған энергия аумағы да сол сияқты тыйым салынған өңір деп атауға болады. Көбінесе осы энергия интервалына қозғалыс саңлауы деген термин қолданылады. Оның пайда болуы келесі жағдаймен бай- ланысты. Егер өткізгіштікте Ev < Ec күйдегі электрондар қа- тысса, онда олардың қозғалысы аз ғана секірмелі сипаттың арқа- сында болады. Ev > Ec кезінде ауысу бекітілмеген күйлер арқылы іске асады, сондықтан қозғалғыштық бірнеше есе өседі. Соны- мен, Е энергиясы Ес мәнінен өткенде (немесе Еv валенттік өңір- ден) өткенде секірмелі қозғалыс бақыланады. Кристалдық емес заттар физикасында «өткізгіштік өңір», «валенттілік өңір» терминдері қолданылады. Сондықтан оларды электрон мен кемтік үшін бекітілмеген күйлер орын алған энер- гия аумағына жатқызады. Бекітілген күйлердің флуктуациялық пайда болуынан басқа аморфтық қатты денелерде үзілген байланыс типті құрылымдық ақаулар және қоспа атомдарымен байланысқан бекітілген күй пайда болуы мүмкін. Мұндай күйлер орын алғанда күй тығыз- дығы N(E) энергияның монотонды емес функциясы болып та- былады. Құрылымдық ақауға байланысты бекітілген күйдің шыңы әдетте щель қозғалыс саңлауының ортасына жақын орналасады (13.6-сурет). Қозғалыс саңлауында бекітілген күйдің жоғары ты- ғыздығында Ферми деңгейі ақаулы күй аумағында орналасады. Осындай күй тығыздығының моделін Мот және Дэвис ұсынған. 13.6-сурет. «Ақауланған» бекітілген күй болған кезде кристалдық емес қатты денедегі күй тығыздығының энергияға тәуелділігі. Бекітілген күйлер штрихталған 278 Біз қарастырған көзқарастар қатты дененің қарапайым ау- мақтық теориясында берілген жартылай өткізгіш пен металдар немесе диэлектрлік арасындағы түсіндірілген айырмашылықты аморфты заттарға ауыстыруға мүмкіндік береді. Егер Ферми деңгейі бекітілмеген күй облысында жатса, он- да зат металл болып табылады. Оның кедергісі T 0K кезінде кейбір соңғы мәнге ұмтылады. Егер Ферми деңгейі төменгі тем- ператураларда бекітілген күйлер орналасқан энергия интерва- лында табылса, материал жартылай өткізгіш немесе диэлектрик болып табылады. Мұнда өткізгіштіктің екі типі болуы мүмкін: кристалдық жартылай өткізгіште орын алатынға ұқсас, бектілмеген күйлер бойынша тасымалдаушыларды ауыс- тырады. Бұл жағдайда электрондар бекітілген күйден бекітілмеген күйге қоздырылған болуы керек; аттап өту (секіру) бекітілген күйден басқа күйге ауысу жолымен жүзеге асады. Ауысудың бұл түрі кристалдық жартылай өткізгіштегі қоспа арқылы секірмелі өткізгіш- тікке ұқсас болады. Аморфты жартылай өткізгіштер1956 жылы Н.А. Горюнов пен Б.Т. Коломиец халькоген не- гізіндегі кейбір шынылар (селен, сера, теллура) жартылай өткіз- гіштік қасиетке ие болатынын анықтады. Осы фактінің қалыпта- суы және А.Ф. Иоффе, А.Р. Регель, А.И. Губанов, Н. Мотт және Э. Дэвистің сонан кейінгі фундаменталды жұмыстары, аморфты жартылай өткізгіштерді көптеген зерттеулердің теориялық және тәжірибелік дамуына үлкен үлесін қосты. Қазіргі уақытта аморфты жартылай өткізгіштерді үш топқа бөлуге болатыны анық: 1. Кремний, германий, AIII BV қосылыстары тетраэдрлік байланыстағы аморфты қатты денелер. Бұл жартылай өткізгіш- терді аморфты күйінде құймадан суыту жолымен алуға болмай- ды. Оларды әдетте әр түрлі орналастыру әдістері көмегімен жұқа қабықша ретінде алады (вакуумдағы термиялық булану, катодты тозаңдату, т.б). Олардың қасиеттері едәуір дәрежеде кристалдық аналогтардың қасиеттерімен сәйкес келеді. 279 Халькогенидті шыны – кристалдық емес зат, құйманы суыту нәтижесінде алынған құрамында халькоген атомдары (күкірт, селен, теллур) болады. Олар негізінде қоспаға сезімтал емес, вольт-амперлік сипаттамасы симметриялы, әр түрлі құры- лымдылық өзгерістер жасай алады. Шыны, Д.И. Менделеев кестесіндегі V топтың элемент- тері негізгі компоненті болып табылады. Өзінің қасиеті бойын- ша аморфты жартылай өткізгіштің бұл тобы тетраэдрлік байла- ныстағы аморфты жартылай өткізгіш және халькогенидті шыны арасындағы аралық жағдайда орын алады. Аморфты жартылай өткізгіштің негізгі қасиеттерін қарасты- ралық. жүктеу/скачать 3,31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|