О СООТНОШЕНИИ КОМПОНЕНТ СВЯЗИ В ПРОВОДНИКАХ, ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

Авторы
Файлы

Трубачева А.М. Сироткин О.С. Статья в формате PDF 134 KB В литературе приводится много разрозненных данных по свойствам некоторых бинарных соединений [1, 2, 3, 4, 5]. В «Химической энциклопедии» [4, 5] к проводникам приравнивают такие бинарные соединения, как карбиды элементы Fe, Co, Ni, и переходных металлов IV - VII групп, а также CoSb. Цель данной работы - показать, как влияет тип химического взаимодействия на электрическую проводимость соединений.

В таблице 1 приведены некоторые бинарные соединения, по которым в литературе имеются наиболее полные данные. Указанные соединения разбиты на классы по удельному электрическому сопротивлению и ширине запрещенной зоны. Также в таблице 1 приводятся значения степеней ковалентности, металличности и ионности данных гетероядерных соединений. К сожалению, авторам не удалось найти некоторые данные по свойствам бинарных гетероядерных проводников. По этой причине в таблице приведены данные по гомоядерному проводниковому материалу (алюминий).

Таблица 1. Значения степеней ковалентности, металличности и ионности некоторых гетероядерных соединений, а также их физико-химические свойства

Свя-зь	хаpaк-терис-тика	С_К	С_М	С_И	Плот- ность ρ кг/м³ [1]	Темпера- тура плав- ления ºC [1]	Диэлектри- ческая проницае- мость, ε [1]	Ширина запрещен- ной зоны при 20 ºC, эВ [1, 2]	Подвижность м²/(В*с) [1, 2]		Общая хаpaктеристика различных материалов [1]
Свя-зь	хаpaк-терис-тика	С_К	С_М	С_И	Плот- ность ρ кг/м³ [1]	Темпера- тура плав- ления ºC [1]	Диэлектри- ческая проницае- мость, ε [1]	Ширина запрещен- ной зоны при 20 ºC, эВ [1, 2]	электро- нов	дырок	Удельное элект- рическое сопро- тивление, ρ	Ширина запрещен-ной зоны
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Al	Про-вод-ник	44.52	55.48	0,00	2698,90	660,24			0		10^-8 - 10^-5 (ρ_Al = 0.028*10^-6)	0
AlP	полу-про-вод-ник	48,62	47,51	3,87	2420,00	2550,00	9,80	2,450	0,008	0,003	10^-6 - 10⁺⁸	0.05 - 3
GaP		48,40	47,56	4,04	4130,00	1467,00	10,00	2,200	0,019	0,012
InP		47,92	47,66	4,42	4790,00	1070,00	12,10	1,350	0,460	0,015
AlAs		48,14	49,29	2,58	3600,00	1750,00	10,90	2,160	0,028	-
GaAs		47,93	49,35	2,72	5320,00	1238,00	13,80	1,430	0,950	0,045
InAs		47,48	49,48	3,04	5690,00	943,00	14,55	0,356	3,300	0,046
AlSb		46,90	52,25	0,85	4220,00	1060,00	11,21	1,620	0,020	0,055
GaSb		46,72	52,35	0,94	5620,00	712,00	15,69	0,700	0,400	0,140
InSb		46,32	52,54	1,14	5780,00	525,00	17,72	0,180	7,800	0,075
SiO	диэ-лект-рик	51,734	22,340	25,926							10⁷ - 10¹⁷	Больше 3

Анализ таблицы 1 показывает, что в ряду фосфидов Al, Ga, In уменьшаются значения С_К, увеличиваются значения С_М и С_И и соответственно уменьшаются температуры плавления, ширина запрещенной зоны, а также увеличиваются значения диэлектрической проницаемости и подвижности дырок и электронов. Последнее логично увязывается с увеличением степени металличности и уменьшеним ковалентности. Пpaктически аналогичные изменения происходят и в других классах соединений. Так, например, в ряду арсенидов Al, Ga, In уменьшаются значения С_К, увеличиваются значения С_М и С_И, уменьшаются температуры плавления, ширины запрещенной зоны, а также увеличиваются значения плотности, диэлектрической проницаемости и подвижности дырок и электронов, последнее связано с увеличением степени металличности. В ряду антимонидов Al, Ga, In уменьшаются значения С_К, увеличиваются значения С_М и С_И, уменьшаются температуры плавления, ширины запрещенной зоны, а также происходит увеличение плотности, диэлектрической проницаемости и подвижности электронов, что связано с увеличением С_М, а подвижность дырок увеличивается от AlSb до элементе GaSb, а затем падает.

Данные приведенные в столбцах (12) и (13) таблицы 1 и литературные данные [4, 5] подтверждаются нашими расчетами. Действительно, различие между классами проводниковых, полупроводниковых и диэлектрических соединений определяется соотношением трех компонент химической связи. В первом классе соединений, представителем которого в таблице 1 является алюминий, С_К меньше 47% (граничные значения для полупроводников), а С_М - более 54% (граничные значения для полупроводников). В полупроводниках С_К и С_М соизмеримы между собой и значительно превалируют над С_И, С_К изменяется от 51,72 до 45,07, С_М - от 53,54 до 39,85 и С_И - от 12,69 до 0,85. Что касается диэлектриков, представителем класса которых мы выбрали кремнезем, его степень ковалентности составляет 51,74%, С_М - 22,34 и С_И - 25,93%. Это говорит о том, что чем больше С_М у соединения, тем более он способен проявлять проводящие свойства и наоборот, у диэлектриков эта хаpaктеристика составляет наименьшее значение - 22,34%, а ковалентность - наибольшее. Этим и объясняется их полная неспособность проводить электрический ток.

Список литературы

Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение и технология конструкционных материалов. М.: Высшая школа, 2004.
Физическая химия силикатов учеб. для ВУЗов под ред. чл.-корр. АН УССР А.А. Пащенко. М.: В.Шк. 1986.
Скаков Ю.А. Интерметаллиды. Химическая энциклопедия, т 2, М., БРЭ, 1998 с.478 - 486
Кислый П.С. Карбиды. Химическая энциклопедия, т 2, М., БРЭ, 1998 с.623 - 625
Федоров П.И. Кобальт. Химическая энциклопедия, т 2, М., БРЭ, 1998 с.819 - 822

ИСТОРИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКИХ СТЕПЕЙ

Рассматриваются особенности изменения растительности и почв на протяжении пяти историко-экологических этапов трaнcформации восточноевропейских степей во второй половине голоцена. Получены оценки поступающей в почву фитомассы, величина изымаемой продукции (в массовом выражении и через энергетические эквиваленты), а также величины энергии, формируемой в процессе гумусообразования. Установлено, что за 5000 лет отношение энергии расхода-прихода растительного вещества изменилось от 1:28 до 1:0,4, а ежегодное поступление гумуса в почвы снизилось с 5,4 до 1,6 МДж/кв. м. ...

07 11 2026 21:26:21

Заболеваемость населения Ивановской области как критерий общественного здоровья

Статья в формате PDF 295 KB...

06 11 2026 3:21:54

ИДЕИ В.И.ВЕРНАДСКОГО В ПАРАДИГМЕ НООСФЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 131 KB...

05 11 2026 4:11:26

Состояние лесных сообществ дереворазрушающих грибов в районе падения отделяющихся частей paкет-носителей (Северный Урал)

В районе падения отделяющихся частей paкет-носителей и возможного загрязнения нефтепродуктами изучены основные хаpaктеристики и особенности организации лесных сообществ дереворазрушающих грибов в высотно-поясном градиенте. ...

04 11 2026 23:23:44

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛИТОЛИЗА УРАТНЫХ КАМНЕЙ ПОЧЕК

Статья в формате PDF 322 KB...

03 11 2026 18:50:52

Микроциркуляторные нарушения при гестозе: клинико-морфологическая хаpaктеристика

Статья в формате PDF 108 KB...

02 11 2026 10:27:12

СОСТОЯНИЕ РАДИКАЛОБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕЙКОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ СЕПСИСОМ СТАФИЛОКОККОВОЙ ЭТИОЛОГИИ

Статья в формате PDF 110 KB...

01 11 2026 22:27:34

СПИСОК ВИДОВ БЛОХ СЕМЕЙСТВА CTENOPHTHALMIDAE, ОБНАРУЖЕННЫХ ЗАРАЖЕННЫМИ ВОЗБУДИТЕЛЕМ ЧУМЫ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Статья в формате PDF 215 KB...

31 10 2026 19:48:48

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АНАТОМИЯ МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ГРУДНОГО ПРОТОКА И ОБОДОЧНОЙ КИШКИ

Статья в формате PDF 171 KB...

30 10 2026 4:48:48

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД ЭЛЕКТРОПУНКТУРНОЙ ДИАГНОСТИКИ И ТЕРАПИИ

Статья в формате PDF 121 KB...

29 10 2026 12:33:59

Астрагалы Ставрополья как перспективные источники биологически активных соединений

Статья в формате PDF 104 KB...

28 10 2026 16:51:44

ОТХОДЫ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 121 KB...

27 10 2026 13:13:32

МОРФОКОЛИЧЕСТВЕННЫЕ КРИТЕРИИ ИЗМЕНЕНИЙ НЕРВНЫХ ПРОВОДНИКОВ КОЖИ РАЗЛИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРИ ДЕЙСТВИИ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

Статья в формате PDF 109 KB...

26 10 2026 17:24:45

РОЛЬ ФИЗИКАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПОЧЕК

Статья в формате PDF 245 KB...

25 10 2026 7:30:22

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕФТРИАКСОНА В СОЧЕТАНИИ С АНТИГЕНОМ FI ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧУМЕ БЕЛЫХ МЫШЕЙ; ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТИВОЧУМНОГО ИММУНИТЕТА

Статья в формате PDF 102 KB...

24 10 2026 7:12:43

ИЗМЕНЕНИЯ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ У БОЛЬНЫХ С ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ И ОРГАНИЧЕСКОЙ КАРДИАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ

Статья в формате PDF 112 KB...

23 10 2026 3:51:55

К ВОПРОСУ О ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ РОЛИ TNF-Α ПРИ УГРЕВОЙ БОЛЕЗНИ

Статья в формате PDF 127 KB...

22 10 2026 4:54:22

ДЕФЕКТЫ РАСПОЗНАВАНИЯ ОСТРЫХ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ КАК КЛИНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Статья в формате PDF 102 KB...

21 10 2026 3:27:26

БИБЛИОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗДАТЕЛЬСКИХ ПРОЕКТОВ ПО РАЗНЫМ ОБЛАСТЯМ ЗНАНИЯ, ПОДДЕРЖАННЫХ РОССИЙСКИМ ФОНДОМ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (ИТОГ 15 ЛЕТ)

Рассмотрена финансовая поддержка издательских проектов Российским Фондом Фундаментальных Исследований. Проанализированы количественные хаpaктеристики и динамика результатов конкурсов проектов по разным областям знания. ...

20 10 2026 3:16:47

Повышение эффективности охлаждения горячебрикетированного железа

Статья в формате PDF 158 KB...

19 10 2026 4:30:16

МИНДАЛЕВИДНЫЙ КОМПЛЕКСЯДЕРНО-ПАЛЕОКОРТИКАЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТ МОЗГА

В статье излагаются положения новой концепции на субстрат миндалевидного комплекса, предлагающей рассматривать эту структуру лимбической системы как ядерно-палеокортикальный компонент мозга. ...

18 10 2026 9:44:30

АЛКОПОТРЕБЛЕНИЕ СРЕДИ РАБОТНИКОВ РУКОВОДЯЩЕГО И ИСПОЛНИТЕЛЬСКОГО ЗВЕНЬЕВ КОММЕРЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ РФ

Статья в формате PDF 97 KB...

17 10 2026 5:35:25

ВНЕПЕЧЕНОЧНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ХРОНИЧЕСКОГО ВИРУСНОГО ГЕПАТИТА С (ОБЗОР)

Вирусом гепатита С инфицировано 3% населения Земли. Заболевание в 50-80% случаев принимает хронический хаpaктер с разной степенью поражения печени, включая цирроз и гепатоцеллюлярную карциному. Могут развиваться и внепеченочные осложнения. Для их возникновения важное значение имеет длительное течение заболевания, стимуляция В-лимфоцитов антигенами вируса, а также его репликация в отдельных тканях (эпителий слизистой оболочки рта, слюнных желез и т.д.). Ассоциированные осложнения при HCV-инфекции разделены на 3 группы: заболевания, при которых доказана этиологическая роль HCV (смешанная криоглобулинемия); oсложнения, в развитии которых HCV принимает участие в качестве одного из этиологических факторов относятся (узелковый полиартериит, В-клеточная неходжкинская лимфома, иммунная тромбоцитопения, синдром Шегрена, поздняя кожная порфирия, красный плоский лишай и т.д.). и группа состояний, в развитии которых участие вируса предполагается, но требует дополнительных доказательств (гигантоклеточный височный артериит, фиброзирующий альвеолит, полимиозит, миокардит, дерматомиозит и др.). Появление внепеченочных осложнений затрудняет процесс лечения. Поэтому особенно важным является раннее начало лечения гепатита, еще до развития внепеченочных осложнений. ...