logo
VvFM_uchebnoe_posobie

§ 1. Общие положения

Основные физические свойства полупроводников, диэлектриков и металлов целесообразно рассмотреть для облегчения понимания закономерностей влияния на свойства материалов состава и технологии получения.

Свойства материалов, представляющих практический интерес очень многообразны, поэтому мы рассматриваем свойства, наиболее важные для материалов, используемых в полупроводниковой электротехнике. Эту группу свойств можно классифицировать следующим образом:

Таблица 1.1. Основные физические свойства полупроводников, диэлектриков и металлов

Класс свойства

Основные явления и процессы данного класса свойств

1. Электрические свойства

Движение носителей заряда и их взаимодействие между собой и средой

2. Электрооптические свойства

Генерация и регистрация (обнаружение) оптических излучений, взаимодействие их со средой и различными полями, взаимное преобразование электрических и оптических сигналов

3. Электроакустические свойства

Генерация и регистрация (обнаружение) акустических колебаний, преобразование электромагнитной энергии в энергию упругих волн

4. Магнитные свойства

Возникновение различных видов магнетизма. Взаимодействие магнитных моментов электронов между собой, с движущимися электрическими зарядами и со средой

5. Тепловые свойства

Колебания атомов (движение фононов), их взаимодействие между собой и средой

6. Механические свойства

Упругая и пластическая деформация

В общем случае свойства материалов зависят от 3 характеристик:

1. природы химической связи;

2. химического состава и фазового состояния;

3. степени совершенства атомной структуры.

По эффективности влияния структурных дефектов на свойства можно свойства разделить на группы:

а) структурно-нечувствительные свойства – практически не зависят или очень мало зависят от структурных дефектов, определяются природой и прочностью химической связи;

б) структурно-чувствительные свойства – сильно меняются под действием структурных дефектов, их вида и концентрации. Эти свойства связаны с перемещением частиц или квазичастиц – атомов, электронов, фононов, границ зерен, границ магнитных или электрических доменов и т.д.