Простими називають такі напівпровідники, основний склад яких утворений атомами одного хімічного елемента.
Більшість напівпровідникових матеріалів представляють со-бій кристалічні тверді речовини з упорядкованою періоді-чеський структурою.
Кристалічні речовини складаються з елементарних осередків (ре-шеток).
Елементарна комірка являє собою найменший обсяг кристалічної речовини у вигляді паралелепіпеда, переміщаючи який уздовж трьох незалежних напрямків, можна отримати
Проста кубічна елементарна осередок (рис. 4.8) складається з атомів, розташованих у вершинах куба. Типовим матеріалом з такою структурою є хлористий цезій, в решітці якого послідовно чергуються позитивні іони цезію і негативні-тільні іони хлору.
Якщо атоми розташовуються не тільки в вершинах куба, а й в середині кожної грані (рис. 4.9), то матеріал має гранецентрі-рованную кубічну осередок (грати). Типовим матеріалом з такою структурою є хлористий натрій (кухонна сіль) і алюміній.
Більшість напівпровідникових матеріалів після кристали-зації мають грати типу алмазу, яка представляє собою мо-діфікацію гранецентрированной кубічної решітки. В решітці цього типу ребра елементарної комірки не збігаються з направлени-ями валентних зв'язків. Одна з граней кристала з гратами типу алмаза представлена на рис. 4.10.
Монокристалічні речовини мають анізотропією, т. Е. Властивості кристалів змінюються в залежності від напрямку кри-сталлографіческіх осей (див. 1.2). Тому при використанні мо-нокрісталліческіх матеріалів в різних технологічних про-процесах іноді необхідно ставити орієнтацію кристалографії-чеських площин.
При виробництві напівпровідникових мікросхем використовують властивості матеріалу в напрямку певних кристалографії-чеських площин, тому різання напівпровідникових злитків про-водять по цим площинах.
Всі теми даного розділу:
види зв'язку
Всі речовини складаються з атомів. Електрони притягуються до ядра і відштовхуються один від одного. Зовнішні електрони можуть відриватися від одного атома і приєднуватися до іншого атому, змінюючи число його
кристалічні речовини
До кристалічним речовин відносять всі метали і металеві сплави. Кристал складається з безлічі сполучених один з одним елементарних кристалічних осередків. У елементарної кристалів
Аморфні і аморфно-кристалічні речовини
Аморфні речовини. В аморфних речовинах атоми і молекули розташовані безладно. На відміну від кристалічних аморфні речовини не мають чітко визначеної температури пере-ходу
Матеріали з високою провідністю
До матеріалів цього типу ставляться такі вимоги: мінімальне значення питомої електричного опору; досить високі механічні властивості (головним чином ін
Мідь і її сплави
Медь.Медь є одним з найпоширеніших матеріалів високої провідності. Вона має такі властивості: - малим питомим електричним опору
Алюміній і його сплави
Алюміній.Алюміній відноситься до так званих легких металів (щільність литого алюмінію близько 2600, прокатанного - 2700 кг / м3). алюміній
Залізо і його сплави
Залізо має такі властивості: - більш висока в порівнянні з міддю і алюмінієм питомий електро-тричних опір (# 961; приблизно 0,1 мкОм × м), що ограни
Провідникові резистивні матеріали
Провідникові резистивні матеріали поділяють на сплави для дротяних резисторів (манганин, константан) і для елект-ронагревательних елементів (ніхром, фехраль, хромаль).
Плівкові резистивні матеріали
Плівкові резистивні матеріали отримують з вихідних ма-ріалів в процесі отримання самих резистивних плівок. Свій-ства таких резистивних плівок значно відрізняються від властивостей
Матеріали для термопар
Для термопар застосовують чисті метали і різні сплави з високим електричним опором. Матеріали для термопар вибирають за наступними характерис-тікам: доп
благородні метали
Групу благородних металів (срібло, платина, паладій, зо-лото) складають метали, що володіють найбільшою хімічною стійкістю до умов навколишнього середовища і дії агресивних-них середовищ (кислот, щ
тугоплавкі метали
До тугоплавким відносять метали з температурою плавлення бо-леї 1700 ° С. Ці метали, як правило, хімічно стійкі при низьких температурах, але при підвищених температурах активно взаємодіють з
надпровідники
При зниженні температури питомий електричний опір металів зменшується і при досить низьких (кріогенних) тим-пература електричний опір металів наближається
кріопроводники
Деякі метали можуть досягати при низьких (кріогенних) температур дуже малого значення питомої електричного опору # 961 ;, яке в сотні і тисячі разів менше, ніж питома-ве елект
Матеріали для електровугільних виробів
До електровугільні вироби відносяться щітки електричних машин, електроди для прожекторів і електролітичних ванн, аноди гальванічних елементів, мікрофони, що містять вугільний порошок, вугілля-ні
Провідні і резистивні композиційні матеріали
Провідні композиційні матеріали являють собою механічні суміші дрібнодисперсних порошків металів і їх со-єднань з органічної або неорганічної зв'язкою. композиційні матер
Матеріали для рухливих контактів
Всі контактні матеріали при роботі піддаються зносу (раз-рушення). Прийнято розрізняти механічний, хімічний і елект-річескій знос. Механічний знос пов'язаний з стиранням і деформується
Матеріали для ковзних контактів
Ковзаючі контакти забезпечують перехід електричного струму від нерухомої частини пристрою до рухомий. При роботі ковзають контактів їх поверхні піддаються механічному зносу і
Матеріали для спорогенезів контактів
Матеріали для спорогенезів контактів працюють в складних умовах, оскільки в процесі роботи між контактними поверхнями спорогенезів контактів можуть виникати електричні розряди у вигляді іскри
металокераміка
Металокерамічні або порошкові сплави отримують з металевих порошків методом їх пресування і наступного спікання при температурі нижче температури плавлення вихідних материа
Напівпровідникові МАТЕРІАЛИ
Напівпровідникові матеріали мають провідність, кото-рій можна управляти, змінюючи напругу, температуру, освітленість та інші фактори. За здатністю проводити електричний струм по-лупроводн
властивості напівпровідників
Властивості напівпровідникових матеріалів характеризуються сле-дмуть показниками: власна і примесная провідності напівпровідників, електропровідність напівпровідників, оптичні-кі і фотооптичні
напівпровідникові сполуки
Прості напівпровідники не завжди відповідають вимогам сучас-ного виробництва напівпровідникових приладів. Для створення матеріалів з різними властивостями широко використовують складні неорганічні
діелектричні МАТЕРІАЛИ
За призначенням діелектричні матеріали можна поділу-лити на електроізоляційні матеріали та активні діелектрики. По агрегатному стані діелектричні матеріа-ли подрузі
електричні властивості
До електричними властивостями діелектриків відносять поляризацію, електропровідність, діелектричні втрати і пробою. Поляризація діелектриків. Діелектрик, примі
Механічні властивості діелектрика.
До основних механічних властивостей діелектрика відносяться пружність, міцність і в'язкість. Пружність при невеликих механічних напругах виконується закон Гука, який встановлювали
теплові властивості
До основних теплових властивостях діелектрика відносять нагріву-стійкість, теплопровідність, теплове розширення і холод-кістка (морозостійкість). Нагревостойкость - це здатність д
вологості властивості
Всі ізолюючі матеріали поглинають вологу. Розмір молекулами-ли води приблизно 2,1 * 10-9 м, що дозволяє їй проникати навіть в пори таких діелектриків, як скло. Наявність пір,
Фізико-хімічні властивості
До основних фізико-хімічними властивостями відносять кислотне число, розчинність, химостойкие, світлостійкість і радіа-онную стійкість. Кислотне число визначається количес
Полімеризації синтетичні полімери
Отримують в процесі полімеризації під дією теплоти, тиску, ультрафіолетових променів, а також ініціаторів і каталізаторів. При полімеризації подвійні і потрійні зв'язку мономерів розриваються і мовляв
Полімерні вуглеводні.
До них відносять полістирол, поліпропілен, поліетилен, полівінілхлорид (ПВХ), вініпласту ін. Полістирол - твердий прозорий матеріал, неполярний діелектрик з високими електроізоляційними св
Фторорганічні полімери.
Одним із суттєвих недоліків органічних синтетичних полімерів є знижена теплостійкість. Для більшості органічних полімерів допустимі робочі температури від -60 до + 120 ° С. У
фенолформальдегідні смоли
Фенолформальдегідні смоли отримують шляхом поліконденсації фенолу в водному розчині формальдегіду при температурі 70. 90 ° С в присутності каталізатора (кислоти або лугу). Вони можуть бути термореакт
поліефірні смоли
Поліефірні смоли отримують в результаті реакції поліконденсації різних багатоатомних спиртів (гліколю, гліцерину і ін.) І многоосновних органічних кислот (фталевої, малеїнової і
епоксидні смоли
У чистому вигляді епоксидні смоли представляють собою термопластичні низкоплавкие рідкі матеріали. Після додавання отвердителей епоксидні смоли швидко тверднуть, набуваючи пространствен
Поліаміди
Поліаміди - термопластичні полярні діелектрики з лінійною структурою. Серед полиамидов найбільш поширені капрон і нейлон. Капрон має температуру розм'якшення 215 ... 2
полііміди
Полііміди органічні полімери, які мають високу нагревостойкостью (які тривалий час витримують температуру до 300 ° С, а короткочасно до температури 500 ° С); дуже високою холодостійкістю (сохр
електроізоляційні пластмаси
Пластичні маси (пластмаси) об'єднують групу твердих або пружних матеріалів, які складаються повністю або частково з полімерних з'єднань і формуються в вироби методами, заснованими на вико
Шаруваті пластики і фольговані матеріали
Шаруваті пластики є однією з різновидів пластмас, які отримують гарячим пресуванням листових волокнистих матеріалів, попередньо просочених синтетичними смолам
Матеріали електроізоляційні на основі каучуків.
Полімери, які при нормальній температурі схильні до великих зворотним деформацій розтягування (до багатьох сотень відсотків), називаються еластомерами. Еластомерами є все каучуки і гуми. на
Компаунди.
Компаунди являють собою механічні суміші з електроізоляційних матеріалів, які містять розчинників. У порівнянні з лаками компаунди забезпечують кращу вологостійкість і влагоне
ТВЕРДІ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ З'ЄДНАННЯ.
До твердих неорганічних діелектриків відносять скла; стеклокристаллические матеріали, одержувані з використанням спеціальної термообробки скла; оксидні електроізоляційні плівки; кераміку;
Ситалли.
Ситалли ( «ситалл» - скорочення від слів «силікат» і «кристал») - продукт часткової кристалізації скломаси, в яку крім звичайних оксидів вводять тонкодисперсні домішки, службовці для утворений
Кераміка.
Кераміка - твердий щільний матеріал, який отримують спіканням неорганічних солей з мінералами і оксидами металів. В якості вихідних матеріалів використовують непластичні крісталообразу
рідкі діелектрики
Рідкі діелектрики є низькомолекулярні речовини органічного походження, які бувають полярними і не полярними. Їх електрофізичні властивості в значній мірі залежить про
газоподібні діелектрики
Вони повинні бути хімічно інертні, неутворювати активних речовин, що руйнують тверді мат
Пробій газів в однорідному електричному полі
Однорідне поле утворюється між електродами однакової геометричної фор-ми з великою площею поверхні (наприклад, площина-площина, куля-куля), коли їх діаметр D в 10 разів більше відстані
Пробій газу в неоднорідному полі
Неоднорідне поле утворює-ся між електродами, якщо хоча б один з яких має малу площу. В основному неоднорідні електричні поля суті-ють в газорозрядних приладах, між контактами
Відносна вологість повітря 1.
У ряді випадків повітря є основним ізолюючим ма-лом, наприклад в повітряних конденсаторах, на ділянках повітряних ліній електропередачі повітря утворює єдину ізоляцію між голими п
Сігнетодіелектрікі
Сігнетодіелектрікамі називаються матеріали, які обла-дають спонтанної (мимовільної) поляризацією в визначений-ном інтервалі температур. Спонтанна поляризація - це поляризаці
Пьезодіелектрікі
П'єзоелектрик називають тверді, анізотропні кристали-етичні речовини, що володіють п'єзоефектом. П'єзоефект був відкритий братами Кюрі в 1880 р Явище освіти електричні
Електрети
Електрети називаються діелектрики, які тривалий ча-ма створюють в навколишньому просторі електричне поле за рахунок попередньої електризації або поляризації.
ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАГНІТНИХ МАТЕРІАЛІВ
Магнітні властивості матеріалів характеризуються петлею гіс-терезіса, кривої намагнічування, магнітною проникністю, втратами енергії при перемагнічування.
магнітотверді матеріали
До магнітотвердих матеріалів відноситься магнітні ма-ли з широкою гистерезисной петлею і великий коерцитивної сі-лій Нс (рис. 6.3, г). Основними характеристиками магни
магнитомягкие матеріали
Основним видом втрат в магнитомягких матеріалах є на вихрові струми, які для листового зразка про-порційно квадрату частоти перемагнічування. Це явище пов'язане з магнітним поверхонь
Магнитомягкие матеріали для низькочастотних магнітних полів
У постійних і низькочастотних магнітних полях (на частотах до одиниць кілогерц) застосовують металеві магнитомягкие ма-теріали: технічно чисте, електролітичне і карбонильное