Физические процессы в полупроводниках и их свойства. Термоэлектрические явления в полупроводниках, страница 11

Полупроводниковые фосфиды используются для изготовления диодов, работающих при высокой температуре, лазеров (GaP), электролюминесцентных панелей и т.п.

Полупроводниковые антимониды используются для различных целей.

Наибольшее значение из них имеет антимонид индия InSb. У него очень высокая подвижность электронов [7м²/В×с]. В нем в большой степени проявляется эффект Холла, и поэтому он используется в датчиках Холла, а также в датчиках с использованием магнитосопротивления.

Антимонид алюминия AlSb применяется для прямого преобразования световой энергии в электрическую.

Антимонид галлия GaSb является основным материалом для изготовления туннельных диодов.

Таблица 10.2.

Показатели свойств полупроводников типа А^IIIB^V

         GaAs                              1240                            1,4                            11,1  

InAs                                940                            0,45                           11,7  

GaP                                1350                            2,3                              8,4

InP                                 1070                            1,2                             10,9

InSb                                523                             0,2                             16,0 

AlSb                               1060                            1,65                            10,1

GaSb                                705                            0,8                              14,0

Важнейшие показатели свойств полупроводниковых соединений типа A^IIIB^V приведены в табл. 10.2.

Другой важной группой полупроводниковых соединений являются полупроводниковые оксиды- соединения кислорода с элементами от первой до шестой групп Периодической системы элементов. Самым известным оксидом из них является закись меди Cu₂O, которая вместе с селеном относится к самым старым полупроводникам (она применялась в “купроксных” выпрямителях). В настоящее время она используется чаще всего для изготовления фотодатчиков. Оксидные полупроводники являются главными материалами для изготовления терморезисторов. Чаще всего для этой цели используют UO₂, TiO₂, NiO, CuO.

Окись цинка ZnO используется главным образом как фотоэлектрический и люминесцентный материал.

Важным полупроводниковым соединением является карбид кремния SiC. Он используется преимущественно в поликристаллическом состоянии для изготовления резисторов с сопротивлением, зависимым от напряжения(варисторов). Он имеет большую ширину запрещенной зоны (2,8 эВ) и в монокристаллическом состоянии является подходящим материалом для изготовления приборов, работающих при температуре до 500^оС.

К группе полупроводниковых соединений типа A^IVB^VI относятся PbS, PbSe, PbTe, PbSe. Природный PbS (галенит) когда-то использовался в приемниках с кристаллическими детекторами. Это соединение используется для изготовления фоторезисторов и термоэлектрических холодильников.

Из полупроводниковых соединений типа А^VB^VI(Sb₂Te₃, Bi₂Ti₃, Sb₂Se₃, Sb₂S₃, Al₂Se₃, Bi₂S₃) некоторые используются для термоэлектрических холодильников, а некоторые - в качестве фотоэлектрических материалов.

Полупроводниковые соединения типа А^IIB^V(Zn₃Sb₂, Cd₃As₂, Zn₃As₂, Zn₃P₂) применяют главным образом для изготовления термоэлектрических генераторов.

Полупроводники типа А^IIB^VI (CdSe, ZnS, CdS) используются главным образом для изготовления фоторезисторов и солнечных батарей.

Остальные полупроводниковые соединения имеют в большинстве случаев очень ограниченное применение или еще относительно слабо изучены.

10.10. Эффект усиления в полупроводниках

Эффект усиления, или транзисторный эффект, наступает при определенных условиях, например, если в одном полупроводнике создать два p-n перехода в противоположной последовательности, т. е. вида p-n-p или n-p-n. Приборы, в которых благодаря такой структуре достигается усиление тока, напряжения или мощности, называются транзисторами. На рис. 10.14 и 10.15  показаны схемы соединения p-n-p и n-p-n.