Предлагаемая книга является учебным пособием для студентов-физиков и химиков, специализирующихся по полупроводниковым материалам. Она может быть полезна инженерно-техническому персоналу промышленности полупроводниковых материалов, а также работникам научно-исследовательских учреждений и высших учебных заведений, работающих в области химии и физики полупроводников.
При изложении физико-химических основ теории полупроводников особое внимание было обращено на влияние природы химической связи на полупроводниковые свойства. Основы зонной теории твердого тела изложены в той мере и на том уровне, которые необходимы для правильного понимания электрических свойств полупроводниковых материалов. Обзор основных типов химических связей сделан применительно к физикам. Химики же изучают специальный курс строения молекул, где подробно излагаются теория химической связи и элементы квантовой химии. Читатели должны быть знакомы с основами кристаллографии и кристаллохимии. Поэтому специфические особенности кристаллохимии полупроводников рассматриваются при описании отдельных классов полупроводниковых материалов.
При изложении методов получения и очистки полупроводниковых материалов основное внимание было уделено способам одновременной очистки и получения монокристаллов. О других методах даются общие сведения, и они более подробно описываются ПР" рассмотрении конкретных полупроводниковых материалов, 'ри описании методов контроля чистоты полупроводниковых
материалов на микропримеси рассмотрены их преимущества и недостатки. Не излагаются физико-химические основы этих методов и применяемая аппаратура. По этим вопросам читатель отсылается к специальной литературе.
Полупроводниковые материалы рассматриваются по мере возрастания их сложности и согласно классификации на основе периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Химия элементарных полупроводниковых материалов (германий, кремний и др.) представлена в объеме, необходимом для обоснования методов получения, очистки и травления их. В случае бинарных и более сложных полупроводников внимание обращено на фазовые и термодинамические свойства, а также на природу межатомной связи в них.
Изучение электрических и оптических свойств полупроводниковых материалов преследует две цели. Во-первых, эти свойства позволяют глубже познать физико-химическую природу вещества: тип химической связи, нарушение стехиометрического состава, влияние примесей и т. п. Во-вторых, области технического приложения полупроводников в основном определяются их электрическими и оптическими свойствами. Поэтому эти свойства полупроводниковых материалов рассматриваются в том минимальном объеме, который необходим для правильной ориентировки возможного их практического применения.
Совершенно не затронуты вопросы люминесценции, специально не описываются люминесцентные вещества, так как это значительно увеличило бы объем книги.
Автор во многом обязан официальным рецензентам рукописи докт. хим. наук проф. Н. X. Абрикосову и коллективу кафедры полупроводниковых материалов Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина во главе с докт. хим. наук проф. Н. А. Горюновой, чьи ценные замечания позволили значительно улучшить качество книги.
Пользуясь случаем, выражаю искреннюю признательность докт. хим. наук проф. Н. П. Лужной и ст. научному сотр. ИОНХ АН СССР 3. С. Медведевой, большую часть критических замечаний которых автор учел при окончательном редактирований рукописи
Сотрудникам кафедры химии полупроводников Т. А. Марша-ковой, Е. М. Авербаху и В. 3. Анохину приношу благодарность за просмотр отдельных глав рукописи.
Первая попытка написать книгу по химии полупроводников неминуемо влечет за собой элементы несовершенства и ошибки. Поэтому автор заранее благодарит читателей за замечания и указания и просит направить их по адресу:
Воронеж, Университетская площадь, 1, Воронежский государственный университет, кафедра химии полупроводников.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ 3
Важнейшие константы....................... 6
Введение.............................. 7
Глава 1. Основы физико-химии полупроводников........... 11
§ 1. Общие сведения о полупроводниках (11). § 2. Электропроводность металлов (12). § 3. Основы зонной теории (17). § 4. Металлы, изоляторы, полупроводники (22) § 5. Статистика электронов в полупроводниках (27). § G. Температурная зависимость электропроводности (32). § 7. Закон действия масс (35). § 8. Химическая связь в полупроводниках (37). § 9. Механизм примесной проводимости (47). § 10. Некоторые определения (51).
Глава II. Получение, очистка, контроль чистоты полупроводников . . 53
§ 1. Особочистые вещества и монокристаллы (53). § 2. Обзор методов получения и очистки (55). § 3. Метод вытягивания Чохральского (59). §4. Зонная плавка (62). § 5. Методы контроля чистоты полупроводников (66)
Глава III. Германий и кремний..................80
% 1. Химическая классификация полупроводников (80). § 2. Получение и очистка германия (80). § 3. Физичевкие и химические свойства германия (83). § 4. Отношение германия к металлам (87). § 5. Некоторые электрические свойства германия (89). § 6. Получение и очистка кремния (95). § 7. Физические и химические свойства кремния (99). § 8. Отношение кремния к металлам (103). § 9. Некоторые электрические свойства кремния (105)
Глава IV. Другие элементарные полупроводники..........109
<> 1. Серое олово (109). §2. Алмаз и графит (1 11). §3. Фосфор, мышьяк и сурьма (1 13). § 4. Сера, селен, теллур (122). § 5. Бор (136)
Глава V. Полупроводниковые соединения АШВУ...........Н2
§ I. Общая характеристика (142). § 2. Антимонид алюминия (148). § 3. Антимонид галлия (151). § 4. Антимонид индия (153). § 5. Арсен ид алюминия (158). § G. Арсен ид галлия (159). § 7. Арсенид индия (1 66). § 8. Фосфид алюминия (169). § 9. Фосфид галлия (169). § 10. Фосфид индия (170). §11. Другие соединения А1" В v (1 74). § 12. Обзор соединений А'^В* (177)
Глава VI. Полупроводниковые окислы и халькогениды........185
§ 1. Закись меди (1 85). § 2. Окись цинка (1 90). § 3. Окислы магния и щелочноземельных металлов (194). 5 4. Окислы переходных металлов (197). § 5. Окислы других металлов (203). § 6. Халькогениды свинца (206). § 7. Халькогениды металлов подгруппы цинка (218). § 8. Халькогениды одновалентных металлов (230). § 9. Халькогениды общей формулы А3В3 (233). § 10 Другие халькогениды (241)
Глава VII. Другие двойные полупроводниковые соединения......244
§ 1. Соединения A1 BV (244). § 2. Соединения A'1BIV(247). § 3. Соединения на основе сурьмы (249). § 4. Арсениды (263). § 5. Фосфиды (265). § 6. Нитриды, силициды, карбиды (266)
Глава VII/. Сложные полупроводниковые соединения.........273
§ 1. Соединения A1BVII1C^1 (273). § 2. Соединения А1 ВШсУ (276). § 3. Соединения A'BVC^' (279). § 4. Соединения AllBlVC^ (281). § 5. Соединения А11 В^'с^'^б-!).
§6. Ферриты (286). § 7. Соединения А"в1УсУ' (288). § 8. Другие сложные неорганические полупроводники (289). § 9. Органические полупроводники (289)
Глава IX. Физико-химический анализ полупроводников........293
§ 1. Непрерывные твердые растворы элементарных полупроводников (293). § 2. Непрерывные твердые растворы соединений А'" В V (295). §3. Непрерывные твердые растворы соединений А^В^1 (299). § 4. Другие системы с полным изовалентным замещением (300). § 5. Полное гетеровалентное замещение (303). § 6. Новый тип полного гетеровалентного замещения (306). § 7. Другие системы с неограниченными твердыми растворами (306). § 8. Ограниченные твердые растворы (308). § 9. Системы с образованием химических соединений (312)
Глава X. Стеклообразные полупроводники..............315
§ 1. Xалькогенлдные стекла (315). § 2. Оксидные стекла (320)
Цена: 150руб.
