Материаловедение в микроэлектронике
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 21 22 23 24 25 26 27... 140 141 142
|
|
|
|
Рис. 1-24. Зависимость электропроводности от температуры для халькогенндных стеклообразных полупроводников. 1 — 4А5гТ1зА52Зе3; 5 — АэгвезТиЗе. Различные стекла, 2 -применяемые в про-4 мышленности, ИЗГОТОВЛЯЮТСЯ преимущест-— венно из окислов, ко-. _;торые могут находить 10 /т, кся в стеклообразном состоянии. К основным стеклообразующим окислам относятся кремнезем 5Ю2, окись бора В203 и пятиокись фосфора Р205. Стекла на основе БЮг называют силикатными. Если стекло кроме БЮг содержит В203, его называют боросиликат-ным. Кварцевое стекло 5!02 очень тугоплавкое (1200°С) и отличается близким к нулю коэффициентом линейного расширения, вследствие чего оно обладает высокой термостойкостью. Стекла из чистых окислов В203 и Р2О5 не применяются, так как они легко взаимодействуют с водой. Получение стекол с ценными в практическом отношении свойствами достигается за счет создания многокомпонентных стекол. Как указывалось, добавление в кварцевое стекло модифицирующего окисла делает стекло более легкоплавким и снижает его вязкость. Рассмотрим, например, многокомпонентные стекла, образуемые на основе кремнезема 5Ю2. Структурным комплексом в кварцевом стекле является тетраэдр 5Ю4. Для атома кислорода энергетически выгодно присоединение одного электрона и образование иона О-. При присоединении двух электронов энергия их взаимного отталкивания делает энергетически невыгодным существование иона О2-. Поэтому в кристаллах по соседству с многозарядными катионами двухзарядный ион О2не будет существовать. Экспериментально показано, что эффективный заряд иона кислорода в различных модификациях составляет: р—кварц — 0,967, кристобаллит— 0,857, аморфный синтетический 5Ю2— 0,387, кварцевое стекло — 0,35*7. Электронная конфигурация атома б1 44 описывается формулой ls22s22p"3s23p2. На Зр-орбиталях имеется два свободных электрона. Так как в энергетическом отношении 3s и Зр-уровни близки, возможно возбужденное состояние, описываемое формулой ls22s22pe3s1, Зр'жЗр'уЗр'г с четырьмя валентными электронами. За счет 5р3-гибридизации они могут образовать четыре связи. Электронная конфигурация атома кислорода \s22s22p2x2p1y2p1z допускает образование сг-связей между атомом кислорода и кремния. Поэтому атом Si посредством гибридизации образует с электронами 2р-орбиталей атома кислорода четыре связи. Они направлены к вершинам тетраэдра. В свою очередь атом кислорода, который имеет два свободных электрона (р-орбйталей), связывается с двумя атомами кремния. Последнее обусловливает возможность образования правильных непрерывных сеток из тетраэдров Si04/2, связанных друг с другом через общие атомы кислорода. Угол между двумя силоксанными связями SiC4 для одного и того же атома кислорода может изменяться от 120 до 180°. Это вызвано существенной вариабильностью характера гибридизации и способа использования свободных орбиталей при образовании связи. Кроме а-свя-зей кислород может образовывать я-связи при наличии гибридизации типов sp2 и sp за счет использования незаполненных орбиталей соседних атомов. У атома кислорода остаются вакантными неподеленные пары 2р и 2s-электронов. Они могут образовывать я-связи (используя пустые d-орбитали атомов Si). Возникшие денорно-ак-цепторныес?я — /?„ связи повышают кратность связи и уменьшают межатомное расстояние по направлению си-локсанной связи Si—О по сравнению с суммой атомных радиусов. В различных кристаллических модификациях кремния имеет место вариации гибридизации с формулой spn с п, изменяющимся в пределах 12. Изменение типа гибридизации сопровождается качественными и количественными вариациямиdK —/^-связей. Последнее вызывает изменение углов Si—О—Si и расстояний Si—О, наблюдаемое экспериментально в различных модификациях Si02. Кристобаллит образует а'ямазоподоб-ную каркасную сетку, состоящую из шести членных колец, построенных из тетраэдров SiO,t/2. Структурная основа а-кварца содержит шестии восьмичленные коль
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 21 22 23 24 25 26 27... 140 141 142
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
