ChemStudy

При передаче кристаллу небольшой энергии (до 5,5 кДж/моль), атом Al захватывает электрон с соседней ковалентной связи, превращаясь в (-) заряженный ион. На месте захваченного электрона образуется (+) дырка.

Если поместить кристалл в электрическое поле, (+) дырка становится носителем заряда, а электрическая нейтральность атома сохраняется.

Примеси в кристаллах полупроводников, атомы которых способны усиливать в них дырочную проводимость, называются акцепторами.

Для кристаллов Ge и Si – это атомы р-элементов 3-й группы, а также Zn, Fe и Mn. Таким образом, варьируя природой и концентрациями примесей в полупроводниках, можно получить заданную электрическую проводимость и тип проводимости. Широкое применение полупроводников привело к созданию сложных полупроводниковых систем на основе химических соединений, чаще всего, имеющих алмазоподобную кристаллическую решётку: AlP, InSb, Cu2O, Al2O3, PbS, Bi2S3, CdSe и др.

Дефекты в реальных кристаллах могут возникать не только в результате примесей атомов других элементов, но и теплового движения частиц, формирующих кристалл. При этом атомы, молекулы или ионы покидают свои места в узлах кристаллической решётки и переходят или в междоузлия или на поверхность кристалла, оставляя в решётке незаполненный узел – вакансию (см. рис 4).

а) о о о О б) о о о о

о о о о о о о

О

о о о о о о о

о о о о о о о о

Рис.4 усиление проводимости при наличии дефектов кристаллов:

а) выход частиц из узла решётки на поверхность кристалла;

б) выход частиц из узла решётки в междоузлие.

Точечные дефекты в ионных кристаллах существенно влияют на их проводимость. Под действием электрического поля ближайший к вакансии ион переходит на её место, в точке его прежнего местоположения создаётся новая вакансия, занимаемая в свою очередь соседним ионом. Подобные “перескоки” ионов реализуются с большой частотой, обеспечивая ионную проводимость кристалла.

1.5. Индивидуальное задание

1) Какие связи имеются в кристаллах, образованных элементами с порядковым номером 40, 2, 82? Какие свойства характерны для этих кристаллов?

2) Чем отличается структура кристаллов As и Zn от структуры кристалла Zn3As2? Какие свойства характерны для этих веществ в кристаллическом состоянии?

3) Охарактеризовать полупроводниковые свойства кристалла Вт. Как изменятся эти свойства, если кристалл содержит примеси: Zn; Sb.

Вопрос №1

Порядковый 2 40 82

номер

элемента

Находим в

Периодической Не Zr Рb

Системе гелий цирконий свинец

Электронные

конфигурации

элементов: S

n=1 ­¯ S-элемент, типичный неметалл,

тронной орбитали 2 электрона не обладает химической активностью

– d-элемент, металл

(на внешнем энергетическом уровне 2 электрона)

четыре валентных электрона ….

S p d

n=4 ­¯ ­¯­¯­¯ ­­

n=5 ­¯ – в возбуждённом состоянии

КОМЕНДАНТОВ Георгий Леонидович (1910-85) , российский медик, один из основоположников авиационной медицины, доктор медицинских наук (1963). Разрабатывал проблемы влияния ускорений на организм летчика и пространственной ориентировки в полете. Государственная премия СССР (1952).

ОБЫЧНОЕ ПРАВО , совокупность неписаных правил поведения (обычаев), сложившихся в обществе в результате их неоднократного традиционного применения и санкционированных государством.

НИЦШЕ (Nietzsche) Фридрих (1844-1900) , немецкий философ, представитель философии жизни. Профессор классической филологии Базельского университета (1869-79). Испытал влияние А. Шопенгауэра и Р. Вагнера. Творческая деятельность Ницше оборвалась в 1889 в связи с душевной болезнью. В "Рождении трагедии из духа музыки" (1872) противопоставил два начала бытия - "дионисийское" (жизненно-оргиастическое) и "аполлоновское" (созерцательно-упорядочивающее). В сочинениях, написанных в жанре философско-художественной прозы, выступал с анархической критикой культуры, проповедовал эстетический имморализм ("По ту сторону добра и зла", 1886). В мифе о "сверхчеловеке" индивидуалистический культ сильной личности ("Так говорил Заратустра", 1883-84; "Воля к власти", опубликовано 1889-1901) сочетался у Ницше с романтическим идеалом "человека будущего".