Cтраница 1
Кристаллы элементов IV группы являются особенно удобным объектом для изучения часто дискутируемого в литературе вопроса о факторах, определяющих сужение запрещенной зоны и появление металлических свойств по мере возрастания атомного номера. Таким образом, все обсуждение будет относиться к нижней части IV группы периодической системы, в которой, собственно, и происходит переход от полупроводников к полуметаллам. [1]
Рассмотрим далее кристалл элемента II группы периодической системы, например Be. В атоме этого электрона 2з - состояния заняты двумя электронами и потому при образовании из уровня 2s энергетической зоны последняя оказывается целиком заполненной. На рис. 3.10 изображена схема образования энергетических зон в кристалле бериллия. [2]
По природе связей некоторые кристаллы элементов III-V групп являются аналогами атомарных полупроводников IV группы, на которые они похожи также по структуре и по свойствам. Поэтому можно ожидать, что для них типичны многие из описанных выше реакций в Ge и Si. Особенно полно с физической точки зрения исследован антимо-нид индия. Все же в полупроводниках III-V исследовано еще относительно мало химических реакций. Но ввиду того что все эти вещества в конце концов могут быть получены в виде очень чистых монокристаллов, ожидается, что этот пробел в наших знаниях будет скоро восполнен. [3]
Как уже неоднократно отмечалось, между кристаллами элементов IV группы и кристаллами остальных полупроводников А В8 во многих отношениях имеется близкое сходство, и, в частности, сходство в структуре энергетических зон. [4]
А В и достигает 100 % для кристаллов элементов IV группы. Если сопоставить электрические свойства кристаллов с долей ковалентной и ионной связей, то можно сказать, что кристаллы с существенным преобладанием ионной связи являются типичными диэлектриками, а кристаллы с преобладанием ковалентной связи обладают полупроводниковыми свойствами. [5]
Рассмотрим, наконец, вопрос об электрофизических свойствах кристаллов элементов IV группы, обладающих структурой алмаза. [6]
Атомы некоторых легких металлов ( например, лития и меди), имеющие небольшие радиусы, могут располагаться в междоузлиях кристаллов элементов IV группы. [7]
Различие в свойствах обеих групп ионов легко объяснить. В кристаллах элементов группы железа З - электроны образуют после отрыва валентных электронов внешнюю подоболочку иона и подвергаются поэтому действию всего незкранированного поля окружающих ионов. В противоположность этому 4 / - злектроны, ответственные за парамагнетизм редких земель, расположены сравнительно глубоко внутри атома. Вне их находятся еще заполненные 5s - и 5р - подоболочки ( см. табл. 1.6 и 1.9), которые своим зарядом экранируют кристаллическое поле. [8]
БФ делокализовапы по всему макрокрпсталлу. В то же время, например, длины и энергии связей AIV - AIV в кристаллах элементов IV группы практически пе отличаются от длин или энергий в насыщенных молекулах типа А 7Н2 / 1 2 ( см. табл. 2), так что, скажем, алмаз традиционно включают в классическую структурную теорию органической химии с ее аддитивной схемой. [9]
Однако кристаллы этих веществ не являются изоляторами ( диэлектриками) и хорошо проводят ток, как металлы. При сближении атомов бериллия и других элементов II группы до расстояния, равного параметру решетки d0, расщепленные уровни s - и р-состояний перекрывают друг друга ( рис. 70, б) и образуют объединенную зону sp - состояний, в которой имеется 8N мест. Таким образом, верхняя sp - зона имеет только / 4 занятых мест в кристаллах элементов II группы, 3Д мест остаются свободными. Поэтому указанные вещества имеют металлическую проводимость. У других металлов тоже только частично заполнена электронами верхняя ( валентная) энергетическая зона. [10]