玻璃是半导体吗

玻璃是半导体吗,第1张

加热的时候!烧的通红!可以变成导体,常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫做半导体。但玻璃在常温下是绝缘体,不能被称为半导体,虽然玻璃在烧红后会变为导体。 但玻璃不是半导体。但是玻璃可以做半导体,玻璃半导体是指由无机氧化物(如二氧化硅和氧化硼)和过渡金属离子(如铁、铜、钼、钒和铬等)组成的氧化玻璃半导体和非氧化物(如硫、硒、磷、碲、硅和锗等元素中的某几种元素组成)玻璃半导体。 大致可分为三类: (1)以IV族元素为主要成分的非晶半导体,如非晶硅,锗等; (2)以VI族元素为主要成分的半导体,如碲-锗共熔体,硫砷,硒砷等; (3)氧化物玻璃半导体[1],如V2O5-P2O5,V2O5-P2O5-BaO等。 玻璃半导体具有多种特性。如某些玻璃半导体的电阻率在光、电、热等作用下可改变4~5个数量级;某些玻璃半导体的透过率,折射率,反射率等在光,热作用下变化很大;某些玻璃半导体的化学性质(溶解度、抗蚀性)在光、热作用下显著改变。这些特性的变化都是由于材料在光、电、热作用下,其组成、结构或电子状态发生了变化。利用上述特性可制作存贮器件、光记录材料、光电导材料,如电视摄像管的靶面材料、静电复印材料和太阳能电池材料等,用途十分广泛。

决定半导体材料的基本物理特性,即原子或离子的长程有序的周期性排列。按空间点阵学说,晶体的内在结构可概括为一些相同点在空间有规则地作周期性的无限分布。点子的总体称为点阵,通过点阵的结点可作许多平行的直线组和平行的晶面组。这样,点阵就成网格,称为晶格。由于晶格的周期性,可取一个以格点为顶点、边长等于该方向上的周期的六面体作为重复单元,来概括晶格的特征。固体物理学取最小的重复单元,格点只在顶角上。这样的重复单元只反映晶体结构的周期性,称为原胞。结晶学取较大的重复单元,格点不仅在顶角上,还可在体心和面心上,这样的重复单元既反映晶格的周期性,也反映了晶体的对称性。

常见的半导体的晶体结构有金刚石型、闪锌矿型、纤锌矿型和氯化钠型4种,如图和表所示。在三元化合物半导体中有部分呈黄铜矿型结构,金刚石型、闪锌矿型和氯化钠型结构可看成是由两套面心立方格子套构而成。不同的是,金刚石型和闪锌矿型是两套格子沿体

对角线的1/4方向套构,而氯化钠型则是沿1/2[100]方向套构金刚石晶格中所有原子同种,而闪锌矿和氯化钠晶格中有两种原子闪锌矿型各晶面的原子排布总数目与金刚石型相同,但在同一晶面或同一晶向上,两种原子的排布却不相同。纤锌矿型属六方晶系,其中硫原子呈六方密堆集,而锌原子则占据四面体间隙的一半,与闪锌矿相似,它们的每一个原子场处于异种原子构成的正四面体中心。但闪锌矿结构中,次近邻异种原子层的原子位置彼此错开60°,而在纤锌矿型中,则是上下相对的。采取这种方式使次近邻异种原子的距离更近,会增强正负离子的相互吸引作用,因此,纤锌矿型多出现于两种原子间负电性差大、化学键中离子键成分高的二元化合物中。


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