| 8406202 9216 1210 912 1 Л., 1957; Шок ли В., Теория электронных полупроводников, пер. с англ., М., 1953; Смит Р., Полупроводники, пер. с англ., М., 1962; Полупроводники. Сб. ст., под ред. Н. Б. Хеннея, пер. с англ., М., 1962; Ансельм А. И., Введение в теорию полупроводников, М. - Л., 1962; Б л а т т Ф., Физика электронной проводимости в твердых телах, пер. с англ., М., 1971; Стильбанс Л. С., физика полупроводников, М., 1967; П и к у с Г. Е., Основы теории полупроводниковых приборов, М., 1965; Гутман ф., Лаионс Л., Органические полупроводники, пер. с англ., М., 1970; Остин И., Илуэлл Д., Магнитные полупроводники, "Успехи физических наук", 1972, т. 106, в. 2; Алексеев А. А., Андреев А. А., Прохоренко В, Я., Электрические свойства жидких металлов и полупроводников, там же т. 106, в. 3.
ПОЛУПРОВОДНИКИ АМОРФНЫЕ, вещества в твёрдом аморфном состоянии, обладающие свойствами полупроводников (см. Аморфное состояние). П. а. разделяют на 3 группы: ковалентные (аморфные Ge и Si, InSb, GaAs и др.), халькоге-яидные стёкла (напр., As31Ge30Se21Te18), оксидные стёкла (напр., V2O5 - P2O5) и диэлектрич. плёнки (SiOх, A12O3, Si3N4 и др.).
Энергетич. спектр П. а. отличается от кристаллич. П. наличием "хвостов" плотности электронных состояний, проникающих в запрещённую зону. По одной из теорий, П. а. следует рассматривать как сильно легированный и сильно компенсированный полупроводник, у к-рого "дно" зоны проводимости и "потолок" валентной зоны флуктуируют, причём это - крупномасштабные флуктуации порядка ширины запрещённой зоны. Электроны в зоне проводимости (и дырки в валентной зоне) разбиваются на систему "капель", расположенных в ямах потенциального рельефа и разделённых высокими барьерами. Электропроводность в П. а. при очень низких температурах осуществляется посредством подбарьерного туннелирования электронов между ямами аналогично прыжковой проводимости. При более высоких темп-pax электропроводность обусловлена тепловым "забросом" носителей на высокие энергетич. уровни.
П. а. имеют различные практич. применения. Халькогенидные стёкла благодаря прозрачности для инфракрасного излучения, высокому сопротивлению и высокой фоточувствительности применяются в передающих телевизионных трубках, а также для записи голограмм (см. Голография). Диэлектрические плёнки применяются также в структурах МДП (металл - диэлектрик - полупроводник).
В системах металл - плёнка П. а.-металл при достаточно высоком напряжении (выше порогового) возможен быстрый (~10-10сек) переход (переключение) П. а. из высокоомного состояния в низкоомное. В частности, существует переключение с "памятью", когда высокопроводящее состояние сохраняется и после снятия напряжения (память "стирается" обычно сильным и коротким импульсом тока). Низкоомное состояние в системах с памятью связано с частичной кристаллизацией П. а.
Лит.: Мотт Н., Дэвис Э., Электронные процессы в некристаллических веществах, пер. с англ., М., 1974.
В. М. Любим, В. Б. Сандомирский.
ПОЛУПРОВОДНИКИ ОРГАНИЧЕСКИЕ, твёрдые органические вещества, к-рые имеют (или приобретают под влиянием внешних воздействий) электронную или дырочную проводимости (см. Полупроводники). П. о. характеризуются наличием в молекулах системы сопряжения (см. Валентность). Носители тока в П. о. образуются в результате возбуждения л-электронов, делокализованных по системе сопряжённых связей. Энергия активации, необходимая для образования носителей тока в П. о., снижается по мере увеличения числа сопряжений в молекуле и в полимерах может быть порядка тепловой энергии.
К П. о. относятся органические красители (напр., метиленовый голубой, фталоцианины), ароматические соединения (нафталин, антрацен, виолантрен и др.), полимеры с сопряжёнными связями, некоторые природные пигменты (хлорофилл, р-каротин и др.), молекулярные комплексы с переносом заряда, а также ион-радикальные соли. П. о. существуют в виде монокристаллов, поликристаллическнх или аморфных порошков и плёнок. Величины удельного сопротивления р при комнатной темп-ре у П. о. лежат в диапазоне от 1018 ом*см (нафталин, антрацен) до 10-2ом*см (ион-радикальные соли, см. рис.). Наиболее проводящими П. о. являются ион-радикальные соли, на основе анион-радикала тетрацианхинодиметана. Они обнаруживают электропроводность метал-лич. характера. У П. о. с низкой электропроводностью наблюдается явление фотопроводимости.
Удельное электросопротивление р и энергия активации UA электропроводности органических и неорганических полупроводников,
П. о. обладают особенностями, к-рые определяются молекулярным характером их структуры и слабым межмолекулярным взаимодействием: 1) поглощение света вызывает возбуждение молекул, к-рое может мигрировать по кристаллу в виде экситонов; 2) образование носителей тока под действием света связано с распадом экситонов на поверхности кристалла, дефектах его структуры, примесях, при взаимодействии экситонов друг с другом, а также с автоионизацией высоковозбуждённых молекул; 3) зоны проводимости узки (~0,1 эв), подвижность носителей тока, как правило, мала (~1 смг!в*сек); 4) наряду с зонным механизмом электропроводности осуществляется прыжковый механизм. В кристаллах ион-радикальных солей межмолекулярное взаимодействие сильно анизотропно, что приводит к высокой анизотропии оптич. и электрич. свойств и позволяет рассматривать этот класс П. о. как квазиодномерные системы.
П. о. находят применение в качестве светочувствительных материалов (напр., для процессов записи информации), в микроэлектронике, для изготовления различного рода датчиков. Исследование П. о. важно для понимания процессов преобразования и переноса энергии в сложных физико-химич. системах и в особенности в биологич. тканях. С П. о., в частности с ион-радикальными солями, связана перспектива создания сверхпроводников с высокой критической темп-рой.
Лит.: Органические полупроводники, 2 изд., М., 1968; Богуславский Л. И., Ванников А. В., Органические полупроводники и биополимеры, М., 1968; Гутман Ф., Лаионс Л., Органические полупроводники, пер. с англ., М., 1970.
Л. Д. Розенштейн, Е. Л. Франкевич.,
ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА, отрасль электроники, занимающаяся исследованием электронных процессов в полупроводниках и их использованием- гл. обо. в целях преобразования и передачи информации. Именно с успехами П. э. связаны, в основном, высокие темпы развития электроники в 50-70-х гг. 20 в. и её проникновение в автоматику, связь, вычислит, технику, системы управления, астрономию, физику, медицину, в исследования космич. пространства, в быт и т. д.
Краткая историческая справка. Осн. вехи развития П. э.- открытие фотоэффекта в селене (У. Смит, США, 1873), открытие односторонней проводимости контакта металла с полупроводником (К. Ф. Браун, 1874), использование кристаллич. полупроводников, напр. галенита (PbS), в качестве детекторов для демодуляции радиотелеграфных и радиотелефонных сигналов (1900-05), создание меднозакисных (купроксных) и селеновых выпрямителей тока и фотоэлементов (1920-26), использование кристаллич. детекторов для усиления и генерирования колебаний (О. В. Лосев, 1922), изобретение транзистора (У. Шокли, У. Браттейн, Дж. Бардин, 1948), создание планарной технологии (1959), появление интегральной электроники и переход к микроминиатюризации электронного оборудования (1959-61). Большой вклад в создание П. э. внесли сов. учёные - физики и инженеры (А. Ф. Иоффе, Н. П. Сажин, Я. И. Френкель, Б. М. Вул, В. М. Тучкевич, Г. Б. Абду-лаев, Ж. И. Алфёров, К. А. Валиев, Ю.П. Докучаев, Л. В. Келдыш, С. Г. Калашников, В. Г. Колесников, А. В. Кра-силов, В. Е. Лашкарёв, Я. А. Федотов и мн. др.).
Физические основы П. э. Развитие П. э. стало возможным благодаря фундаментальным научным достижениям в области квантовой механики, физики твёрдого тела и физики полупроводников.
В основе работы полупроводниковых (ПП) электронных приборов и устройств лежат следующие важнейшие свойства полупроводников и электронные процессы в них: одновременное существование носителей заряда двух знаков (отрицательных - электронов проводимости и положительных - дырок); сильная зависимость величины и типа электропроводности от концентрации и типа примесных атомов; высокая чувствительность к воздействию света и тепла, чувствительность к действию магнитного поля и механич. напряжений; эффект односторонней проводимости при протекании тока через запирающий слой электронно-дырочного перехода (р - n-перехода) или Шотки барьера, нелинейность вольтам-перных характеристик таких слоев, введение (инжекция) неосновных носителей, нелинейная ёмкость р - n-перехода; туннельный переход носителей сквозь потенциальный барьер (см. Туннельный эффект), лавинное размножение носителей в сильных электрич. полях; переход носителей из одного минимума энергетия. зоны в другой с изменением их эффективной массы и подвижности и др.
Один из эффектов, наиболее широко используемых в П. э., - возникновение р - га-перехода на границе областей полупроводника с различными типами проводимости (электронной - в га-области, дырочной - в р-области); его осн. свойства - сильная зависимость тока от полярности напряжения, пр |
