Ярым үткәргес

Ярым үткәргестәрҙең физик үҙенсәлектәре металл, йәки диэлектриктар менән сағыштырғанда яҡшыраҡ өйрәнелгән. Быға күп төрлө башҡа матдәләрҙә күҙәтелмәй торған эффекттар булышлыҡ итә , улар тәү сиратта ярым үткәргестәрҙең зоналы структура төҙөлөшө менән һәм тыйылған тар зонаһы булыуы менән бәйле. Әлбиттә, ярым үткәргестәрҙе өйрәнеүгә төп стимул булып, ярым үткәргес приборҙар һәм интеграль микросхемалар эшләп сығарыу тора. Был тәү сират та саҡматашҡа (кремний) , тағы башҡа (Ge, GaAs, InP, InSb) кеүек берләшмәләргә ҡағыла.

Саҡматаш — тура зоналы булмаған ярым үткәргес, оптик үҙенсәлектәре фотодиодтар һәм ҡояш батареяларын эшләү өсөн файҙаланыла , ләкин уны яҡтылыҡ сығанағы итеп эшләтеү бик ауыр. Бында тура зоналы ярым үткәгестәргә бер ни етә алмай — A^IIIB^V тибындағы берләшмәләр, улар араһында яҡтылыҡ диодтары (светодиодтар) һәм ярымүтәргес лазерҙар эшләүҙә ҡулланылған GaAs, GaN.

Ысын ярым үткәргес абсолют нуль булған температурала, үткәреүсәнлек зонаһында бәйһеҙ таратыусыларҙан айырмалы , үҙен диэлектрик кеүек тота . Легирлау ваҡытында ситуацияның үҙгәреүе мөмкин (вырожденные полупроводники).

Технологтарҙың саф матдәләр алыу мөмкинлектәре бар, шуға күрә Авогардо һаны өсөн яңы эталон эшләү мәсьәләһе ҡалҡа.

ярым үткәргестәрҙе бер нисә төргә бүлеп йөрөтәләр:

• ябай ярым үткәргес материалдар — химик элементтар: бор B, углерод C, германий Ge, кремний Si, селен Se, сера S, сурьма Sb, теллур Te и йод I. Германий, кремний һәм селен үҙ аллы киң ҡулланыла. Ҡалғандар легирлау өсөн ҡушылма , йәки ҡатмарлы ярым үткәгес материалдар компоненттары итеп ҡулланыла;
• ҡатмарлыярым үткәргес материалдар төркөмөнә ике, өс, йәки унан да күберәк химик берләшмәләр инә. Ике элементтан торған ярым үткәргес материалдар бинар, химияла ҡабул ителгәнсә, ҡайһы компоненттың металл үҙенсәлектәре әҙерәк сағылһа, шуның исемен йөрөтә. Шулай итеп, составында мышьяк булған бинар берләшмәләр, арсенид,көкөрт  — сульфид, теллур — теллурид, углерод — карбид исемдәрен йөрөтә. Ҡатлаулы ярым үткәргес материалдарҙы берләшмәнең компоненттары Д.И.Менделеев элементтарҙың периодик системаһындағы ҡайһы төркөмгә инә, шул төркөм һаны буйынса йыялар , һәм латин алфавитындағы хәрефтәр менән билдәләйҙәр (A — беренсе элемент, B — икенсе һ.б.). Мәҫәлән, бинар берләшмә - индий фосфиды InP A^IIIB^V

Түбәндәге берләшмәләр киң ҡулланыла:

A^IIIB^V

• InSb, InAs, InP, GaSb, GaP, AlSb, GaN, InN

A^IIB^V

• CdSb, ZnSb

A^IIB^VI

• ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, HgSe, HgTe, HgS

A^IVB^VI

• PbS, PbSe, PbTe, SnTe, SnS, SnSe, GeS, GeSe

шулай уҡ ҡурғаш , аҡ ҡурғаш, германий, кремний окиселдары, һәм феррит, аморф былалар һәм башҡа бик күр берләшмәләр (A^IB^IIIC₂^VI, A^IB^VC₂^VI, A^IIB^IVC₂^V, A^IIB₂^IIC₄^VI, A^IIB^IVC₃^VI).

Күрһәтелгән бинар берләшмәләрҙең күбеһенең  нигеҙендә уларҙың ҡаты растворҙарын алып була : (CdTe)x(HgTe)1-x, (HgTe)x(HgSe)1-x, (PbTe)x(SnTe)1-x, (PbSe)x(SnSe)1-x и других.

A^IIIB^V берләшмәләре, башлыса, ныҡ юғары йышлыҡта эшләгән электрон техника изделиелары эшләүҙә ҡулланыла.

AIIBV берләшмәләрен күренеүсе өлкәләр люминофорҙар, светодиодтар,  Холл  датчигы, модуляторҙарҙа ҡулланалар.

AIIIBV, AIIBVI и AIVBVI-  яҡтылыҡ сығанаҡтарын һәм ҡабул итеүселәрен, нурланыш  индикаторҙарын һәм модуляторҙарын эшләгәндә  ҡулланалар .

Окислы ярым үткәргес берләшмәләр фотоэлементтар, юғары йышлыҡлы индуктивлыҡ турайтҡыстары һәм үҙәктәре итеп ҡулланалар.

группа IV

• собственные полупроводники
  • Кремний — Si
  • Германий — Ge
  • Серое олово — α-Sn
• составной полупроводник
  • Карбид кремния — SiC
  • Кремний-германий — SiGe

Группа III-V

• 2-компонентные полупроводники
  • Антимонид алюминия — AlSb
  • Арсенид алюминия — AlAs
  • Нитрид алюминия — AlN
  • Фосфид алюминия — AlP
  • Нитрид бора — BN
  • Фосфид бора — BP
  • Арсенид бора — BAs
  • Антимонид галлия — GaSb
  • Арсенид галлия — GaAs
  • Нитрид галлия — GaN
  • Фосфид галлия — GaP
  • Антимонид индия — InSb
  • Арсенид индия — InAs
  • Нитрид индия — InN
  • фосфид индия — InP
• 3-компонентные полупроводники
  • Al_xGa_1-xAs
  • InGaAs, In_xGa_1-xAs
  • InGaP
  • AlInAs
  • AlInSb
  • GaAsN
  • GaAsP
  • AlGaN
  • AlGaP
  • InGaN
  • InAsSb
  • InGaSb
• 4-компонентные полупроводники
  • AlGaInP, InAlGaP, InGaAlP, AlInGaP
  • AlGaAsP
  • InGaAsP
  • AlInAsP
  • AlGaAsN
  • InGaAsN
  • InAlAsN
  • GaAsSbN
• 5-компонентные полупроводники
  • GaInNAsSb
  • GaInAsSbP

Группа II-VI

• 2-компонентные полупроводники
  • Селенид кадмия — CdSe
  • Сульфид кадмия — CdS
  • Теллурид кадмия — CdTe
  • Оксид цинка — ZnO
  • Селенид цинка — ZnSe
  • Сульфид цинка — ZnS
  • Теллурид цинка — ZnTe
  • Теллурид свинца — PbTe
• 3-компонентные полупроводники
  • CdZnTe, CZT
  • HgCdTe
  • HgZnTe
  • HgZnSe

Группа I-VII

• 2-компонентные полупроводники
  • Хлорид меди, CuCl

Группа IV-VI

• 2-компонентные полупроводники
  • Селенид свинца, PbSe
  • Сульфид свинца, PbS
  • Теллурид свинца, PbTe
  • Сульфид олова, SnS
  • Теллурид олова, SnTe
• 3-компонентные полупроводники
  • PbSnTe
  • Tl₂SnTe₅
  • Tl₂GeTe₅

Группа V-VI

• 2-компонентные полупроводники
  • Теллурид висмута, Bi₂Te₃

Группа II—V

• 2-компонентные полупроводники
  • Фосфид кадмия, Cd₃P₂
  • Арсенид кадмия, Cd₃As₂
  • Антимонид кадмия, Cd₃Sb₂
  • Фосфид цинка, Zn₃P₂
  • Арсенид цинка, Zn₃As₂
  • Антимонид цинка, Zn₃Sb₂

Башҡалар

• • CuInGaSe
  • Силицид платины, PtSi
  • Иодид висмута(III), BiI₃
  • Иодид ртути(II), HgI₂
  • Бромид таллия(I), TlBr
  • Иодид меди(II), CuI₂
  • Дисульфид молибдена, MoS₂
  • Селенид галлия, GaSe
  • Сульфид олова(II), SnS
  • Сульфид висмута, Bi₂S₃
• Разные оксиды
  • Диоксид титана, TiO₂
  • Оксид меди(I), Cu₂O
  • Оксид меди(II), CuO
  • Диоксид урана, UO₂
  • Триоксид урана, UO₃

Органические полупроводники

• Тетрацен
• Пентацен
• Акридон
• Перинон
• Флавантрон
• Индантрон
• Индол
• Alq3

Магнитные полупроводники

• Ферромагнетики
  • Оксид европия, EuO
  • Сульфид европия, EuS
  • CdCr₂Se₄
  • GaMnAs
  • Pb_1-xSn_xTe легированный Mn²⁺
  • GaAs легированный Mn²⁺
  • ZnO легированный Co²⁺
• Антиферромагнетики
  • Теллурид европия, EuTe
  • Селенид европия, EuSe
  • Оксид никеля, NiO

• Ян Тауц Фото- и термоэлектрические явления в полупроводниках. М.: Издательство иностранной литературы, 1962, 256 с.
• Ян Тауц Оптические свойства полупроводников. М.: Мир, 1967, 74 с.