Применение:
Применяют в керамической промышленности;
Используют для получения защитных
пленок, полупроводниковых, новых современных наноматериалов;
Сульфид свинца — хороший материал полупроводниковой
техники, фотоприемников и детекторов ИК-диапазона.
Тройные
полупроводниковые соединения.
Группа соединений А2В4С25 в соответствии
со своим химическим составом представляет
гораздо большее разнообразие физических
и физико-химических свойств, чем группа
А3В5. При этом
большая ширина запрещенной зоны сочетается
у соединений типа А2В4С25 с низкой
температурой плавления. Кроме того, переход
от соединений типа А3В5 (сфалерит)
к соединениям А2В4С25 (халькопирит),
происходящий с понижением симметрии
от Т2 до Д212, вызывает
появление специфических особенностей:
усложнение зонного энергетического спектра,
тетрагональное сжатие решетки и возникновение
анизотропии, расширение области гомогенности.
Эти соединения проявляют способность
к стеклообразованию. В отличие от халькогенидных
стекла соединений А2В4С25 обладают
высокими температурами размягчения,
прозрачностью в ИК-области спектра, двулучепреломлением.
Полупроводниковые материалы
этого типа применяются для создания солнечных
батарей, терморезисторов, фоторезисторов,
электрооптических модуляторов, светофильтров.
Тройные полупроводники этого
класса, так же как и материалы групп А1В3C26 и Аз1В5Cз6 весьма перспективны
для нелинейной оптики. Они обладают высокими
значениями нелинейных коэффициентов,
определяющих эффективность взаимодействия
волн (в оптической области спектра).
Благодаря широкой полосе прозрачности
и возможности синхронных взаимодействий
между волнами ИК-диапазона в области
8—13 мкм тройные
полупроводники нашли широкое применение
для визуализации ИК-излучения, например
путем смешения излучений лазеров (10,6 мкм) и рубинового
(0,69 мкм).
Применение соединений А2В4С25 (слайд).
Наряду с недефектными полупроводниками
существует целая группа веществ, образуемых
при неполном заполнении узлов решетки.
Это тройные дефектные фазы. В отличие
от бинарных систем А3 — В5 и А2 — В6, где в большинстве
случаев полновалентные фазы представляют
собой единственные химические соединения,
в некоторых дефектных системах встречаются
два или более соединений. Так, в системе
ZnS—In2S3, образованной
па основе дефектного соединения типа
А23В36, кроме ZnIn2S4 обнаружены
также фазы ZnIn2S6 и Zn2In2S5. Выяснилось,
что в этих материалах наблюдается политипизм,
который оказывает существенное влияние
на физические характеристики веществ.
Подобные слоистые структуры,
обладающие многими политипами, весьма
перспективны для создания сверхрешеток.
Некоторые из указанных тройных
фаз, весьма чувствительные к ультрафиолетовому
излучению, могут быть использованы в
фотоэлектрических приемниках. Так, на
основе нелегированпого тиогаллата кадмия
созданы фоторезисторы ультрафиолетового
излучения с высокой чувствительностью
в области спектра 0,255—0,46 мкм.
АМОРФНЫЕ И СТЕКЛООБРАЗНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
МАТЕРИАЛЫ – аморфные и стеклообразные
вещества, проявляющие полупроводниковые
свойства. Характеризуются наличием ближнего порядка
и отсутствием дальнего порядка.
Стеклообразный полупроводниковый материал
можно рассматривать как особый вид аморфного
вещества, характерным является наличие пространственной решетки,
в которой кроме ковалентно связанных
атомов имеются полярные группировки
ионов. Неорганические стеклообразные
полупроводники обладают электронной
проводимостью. В отличие от кристаллических
полупроводников у стеклообразных полупроводников
отсутствует примесная проводимость.
Примеси в стеклообразных полупроводниках
влияют на отклонение от стехиометрии, и тем самым изменяют
их электрофизические свойства. Эти полупроводники
окрашены и непрозрачны в толстых слоях.
Стеклообразные полупроводниковые материалы
характеризуются разориентированностью
структуры и ненасыщенными химическими
связями.
Аморфные и стеклообразные
полупроводники по составу и структуре
подразделяются на оксидные, халькогенидные,
органические, тетраэдрические.
Типичными представителями
стеклообразных полупроводников являются
халькогенидные стеклообразные полупроводники,
которые представляют собой сплавы халькогенов
– элементов щелочной группы периодической
системы (серы S, селена Se, теллура Te) с элементами
пятой (As, Sb) или четвертой (Si, Ge). Сюда же
относится элементарный халькоген стеклообразный
селен.
Аморфные полупроводники
изготовляют в виде тонких пленок напылением
или осаждением на подложку.
управлять электрическими
свойствами аморфных полупроводниковых
материалов практически невозможно, т.к.
отсутствие в этих полупроводниках дальнего
порядка и наличие большого количества
дефектов типа микропор приводит к наличию
у многих атомов ненасыщенных связей,
следствие этого – высокая плотность
локализованных состояний (1020см-3) в запрещенной зоне.
Практическое применение аморфных
и стеклообразных полупроводников разнообразно.
Аморфный кремний - альтернатива монокристаллическому
кремнию, т.к. он дешевле и его оптическое
поглощение в 20 раз выше, чем кристаллического,
например, при изготовлении на его основе
солнечных элементов. Поэтому для существенного
поглощения видимого света достаточно
пленки -Si:Н толщиной 0,5–1,0 мкм вместо дорогостоящих
кремниевых 300-мкм подложек. Гидрированный
кремний является прекрасным материалом
для создания светочувствительных элементов
в ксерографии, датчиков первичного изображения
(сенсоров), мишеней видеконов для передающих
телевизионных трубок. Оптические датчики
из гидрированного аморфного кремния
используются для записи в памяти видеоинформации,
для целей дефектоскопии в текстильной
и металлургической промышленности, в
устройствах автоматической экспозиции
и регулирования яркости. Стеклообразные
полупроводники являются фотопроводящими
полуизоляторами и используются в электрофотографии,
системах записи информации, оптическом
приборостроении. Пленки халькогенидных
стеклообразных полупроводников применяют
для создания элементов памяти в микросхемах
перепрограммируемых постоянных запоминающих
устройств ЭВМ, фоточувствительных сред
для записи оптической информации, а также
в качестве неорганических фото- и электронных
резисторов при производстве изделий
микроэлектроники.