О СООТНОШЕНИИ КОМПОНЕНТ СВЯЗИ В ПРОВОДНИКАХ, ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ
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 |
СК |
СМ |
СИ |
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] |
||
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 (ρAl = 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 СК, увеличиваются значения СМ и СИ 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 СК, увеличиваются значения СМ и СИ, 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 СК, увеличиваются значения СМ и СИ, уменьшаются температуры плавления, ширины запрещенной зоны, а также происходит увеличение плотности, диэлектрической проницаемости и подвижности электронов, что связано с увеличением СМ, 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, СК меньше 47% (граничные значения для полупроводников), а СМ - более 54% (граничные значения для полупроводников). В полупроводниках СК и СМ соизмеримы между собой и значительно превалируют над СИ, СК изменяется от 51,72 до 45,07, СМ - от 53,54 до 39,85 и СИ - от 12,69 до 0,85. Что касается диэлектриков, представителем класса которых мы выбрали кремнезем, его степень ковалентности составляет 51,74%, СМ - 22,34 и СИ - 25,93%. Это говорит о том, что чем больше СМ 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
Статья в формате PDF 109 KB...
25 04 2024 23:53:57
24 04 2024 1:21:56
Статья в формате PDF 101 KB...
22 04 2024 18:41:41
Статья в формате PDF 120 KB...
21 04 2024 7:50:57
Статья в формате PDF 112 KB...
20 04 2024 18:15:50
19 04 2024 3:46:36
Статья в формате PDF 115 KB...
18 04 2024 20:25:22
Статья в формате PDF 134 KB...
17 04 2024 17:52:40
Статья в формате PDF 113 KB...
15 04 2024 1:18:16
Статья в формате PDF 114 KB...
14 04 2024 17:57:20
Исследовано влияние постоянного магнитного поля на морфо-функциональное состояние костной ткани крыс в условиях повышенной резорбции. Показано, что воздействие на животных постоянным магнитным полем 9 мТл предотвращает деградацию коллагена и потерю костной массы у крыс, подвергавшихся действию высокой температуры, и не влияет на состояние костной ткани интактных животных. ...
13 04 2024 20:29:42
Статья в формате PDF 284 KB...
12 04 2024 21:55:50
Статья в формате PDF 118 KB...
11 04 2024 21:47:28
Статья в формате PDF 115 KB...
10 04 2024 4:56:37
Статья в формате PDF 110 KB...
09 04 2024 13:26:44
Статья в формате PDF 114 KB...
08 04 2024 20:36:14
07 04 2024 3:36:30
Статья в формате PDF 110 KB...
04 04 2024 4:44:48
Статья в формате PDF 173 KB...
03 04 2024 17:41:10
Статья в формате PDF 130 KB...
02 04 2024 7:29:49
Любая научная дисциплина строится на основных понятиях, которые, являясь фундаментальными, имеют философский исток. В биологических науках среди прочих таковыми являются понятия «системы» и «целого». В настоящее время возникла необходимость по-новому взглянуть на их роль в решении вопроса о функционировании живого организма, на их взаимоотношения и структурно-функциональное наполнение. Первый шаг в таком рассмотрении сделан авторами настоящей статьи, в которой определено место этих понятий в описании функций живого, как в теоретическом, так и в пpaктическом плане. ...
01 04 2024 16:16:31
31 03 2024 9:41:53
Статья в формате PDF 269 KB...
30 03 2024 10:33:45
Статья в формате PDF 107 KB...
29 03 2024 1:27:25
Статья в формате PDF 329 KB...
28 03 2024 11:16:44
Статья в формате PDF 311 KB...
27 03 2024 17:30:25
Статья в формате PDF 123 KB...
26 03 2024 18:24:22
Статья в формате PDF 104 KB...
25 03 2024 17:53:38
Статья в формате PDF 266 KB...
24 03 2024 10:17:59
Статья в формате PDF 101 KB...
23 03 2024 21:33:21
Статья в формате PDF 130 KB...
21 03 2024 13:23:28
Статья в формате PDF 119 KB...
20 03 2024 22:47:14
Ранее изучение химии способствует формированию у школьников целостного представления о природе, её материальном единстве, взаимосвязи живого и неживого, взаимообусловленности природных процессов. Приведены результаты 12-летнего эксперимента авторов по преподаванию химии с 7-ого класса, анонсированы программа и учебник «Волшебная химия. 7 класс», который создается в соавторстве с Заслуженным учителем России О.С. Гарбиеляном. ...
19 03 2024 19:31:11
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::