к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Сегнетополупроводники

Сегнетополупроводники - кристаллы, обладающие одновременно сегнетоэлектрическими и полупроводниковыми свойствами. В сегнетополупроводниках при определённых температурах и в отсутствие внеш. электрич. поля существует спонтанная электрич. поляризация (электрич. дипольный момент Р), к-рая может существенным образом изменяться под влиянием внеш. воздействий (внеш. электрич. поле, давление, темп-pa). Спонтанная поляризация возникает при определённой температуре Тк (точка Кюри), при к-рой происходит фазовый переход из параэлектрич. неполярной фазы в сегнетоэлектрич. полярную фазу (см. Сегнетоэлектрики).

Сегнетоэлоктриками являются полупроводники группы AIV BVI, обладающие малой шириной запрещённой зоны8027-91.jpg ~ 0,1-0,3 эВ. К ним относятся GeTe, SnTe, потенциальный С. РbТе (Тк8027-92.jpg О К, см. ниже) и твёрдые растворы на их основе (см. Полупроводниковые материалы). Электропроводность этих кристаллов при комнатной температуре (Т = 300 К) составляет8027-93.jpg - -105 Ом-1*см-1 при холловской подвижности носителей заряда8027-94.jpg = 5*101 - 5*102 см2/В*с. Темп-pa Кюри С. AIV BVI зависит от концентрации свободных носителей заряда. В кристаллах SnTe, к-рые из-за высокой плотности вакансий Sn имеют дырочную проводимость с высокой концентрацией дырок, Тк понижается вплоть до О К при увеличении концентрации дырок до 1,3*1021 см-3. В С. с высокой проводимостью экранирование спонтанной поляризации свободными носителями не позволяет проводить её прямых измерений.

С. группы AV BVI CVII имеют большую ширину запрещённой зоны (8027-95.jpg эВ). При8027-96.jpg см2/В*с они характеризуются малой проводимостью8027-97.jpgОм-1*см-1 и обладают заметной фотопроводимостью.

Высокоомными полупроводниками с примесной проводимостью являются Сегнетоэлектрики со структурой перовскита (8027-98.jpg эВ). Так, ВаТiO3 с примесями редкоземельных ионов может иметь проводимость до 10-1 Ом-1*см-1 при8027-99.jpg см2/В*с, в то время как при отсутствии примесей8027-100.jpg Ом-1*см-1. Относительно высокой проводимостью, связанной с вакансиями Рb, обладают кристаллы РbТiO3. Кристалл SrТiO3 (как и РbТе) рассматривается как потенциальный (виртуальный) С., т. е. при снижении Т вплоть до О К этот кристалл приближается к фазовому переходу в сегнетоэлектрич. состояние, но переходне успевает произойти при реальных темп-pax. Для чистых кристаллов8027-101.jpg Ом-1*см-1. Легиров. кристаллы имеют проводимость до 1 Ом-1*см-1 при8027-102.jpg см2/В*с. Кристаллы SrTiO3 с концентрацией носителей ~1019-1020 см-3 становятся сверхпроводящими при Т = 0,3-0,5 К (см. Сверхпроводники).

Сегнетоэлектрик LiNbO3 с широкой запрещённой зоной имеет проводимость8027-103.jpg Ом-1*см-1, т. е. является типичным изолятором. Однако при сильном легировании (напр., Fe) а может достигать 10-7 Ом-1*см-1 при8027-104.jpgсм2/В*с. Легиров. кристаллы обладают заметной фотопроводимостью. Нек-рые характеристики С. приведены в табл. К С. можно отне
сти также кристаллы Ag3AsS, Sn2P2S6, TlGaSe2. Для всех С. связь электронной подсистемы с сегнетоэлектрич. свойствами приводит к небольшим изменениям в точке фазового перехода величин8027-106.jpg

Некотопые характеристики сегнетополупроводииков
8027-105.jpg

Фотоэлектрические свойства. Взаимосвязь сегнетоэлектрич. и полупроводниковых свойств приводит к ряду фотоэлектрич. эффектов. Так, при освещении С. наблюдается сдвиг Тк (ВаТiO3, SbSI) до 1% от величины Тк. При этом наблюдаются и изменения температурной зависимости диэлектрич. проницаемости в области фазового перехода (фотогистерезисный эффект). Поскольку свободные носители в С. экранируют спонтанную поляризацию и оказывают тем самым сильное влияние на доменную структуру, то генерация свободных носителей при освещении С. может приводить к изменению его доменной структуры (фотодоменный эффект).

При однородном освещении в С. возникает стационарный электрич. ток (см. Фотогальванический эффект ).Для света с линейной поляризацией ток в кристалле ji пропорц. интенсивности света I:8027-107.jpg где еk, el - компоненты единичного вектора электрич. поля световой волны. Тензор8027-108.jpg отличен от 0 во всех кристаллах без центра инверсии (см. Симметрия кристаллов ),но, как правило, особенно большую величину он имеет в сегнетоэлектриках. В освещённом С. возникает фотоэдс, к-рая достигает больших значений. Так, в кристаллах LiNbO3 она соответствует электрич. полям Е ~ 104 -105 В/см.

При локальном освещении С. фотогальванич. эффект и(или) диффузия приводят к переносу возбуждённых носителей на периферию светового пучка, где происходит захват носителей ловушками. В результате создаётся объёмный заряд, поле к-рого за счёт электрооптич. эффекта приводит к изменению показателей преломления кристалла (фоторефрактивный эффект).

Сегнетокерамика. В полупроводниковых керамиках (на основе легированного ВаТiO3 и др.) взаимное влияние сегнетоэлектрич. и полупроводниковых свойств проявляется в положит. температурном коэф. сопротивления (ПТКС). Сопротивление керамики при изменении Т резко уменьшается (до 6 порядков) в узкой области Т при фазовом переходе в сегнетоэлектрич. фазу. Объяснение основано на представлении о Шоттки барьерах на границах зёрен с относительно высокой проводимостью, к-рые разделены изолирующим запорным слоем. В области фазового перехода резко возрастает диэлектрич. проницаемость, что приводит к уменьшению высоты барьера и соответственно к экспоненциальному уменьшению сопротивления образца.

В керамике, состоящей из зёрен с полупроводниковой проводимостью и тонких изолирующих слоев, наблюдается увеличение эфф. диэлектрич. проницаемости8027-109.jpg на низких частотах. Кроме того,8027-110.jpg изменяется при приложении слабых электрич. полей Е, что связано с зависимостью от поля Е толщины обеднённого слоя.

Применение. С., обладающие фоторефрактивным эффектом, используются для записи и обработки оптич. сигналов. Сегнетокерамика с эффектом ПТКС применяется для создания приборов в системах теплового контроля и в измерит. технике. Полупроводниковая Сегнетокерамика с тонкими межзёренными прослойками используется в конденсаторах большой ёмкости. Высокоомные С. применяются в гибридных структурах, где возможно управление проводимостью полевого транзистора в канале исток- сток путём переключения спонтанной поляризации в сегнетоэлектрич. затворе. Возможно использование переключения сегнетоэлектрич. доменов в плёнках для создания энергонезависимых устройств памяти с высокой ёмкостью и высоким быстродействием (технология таких устройств совместима с кремниевой технологией).

Литература по сегнетополупроводникам

  1. Фридкин В. М., Сегнетоэлектрики - полупроводники, М., 1976;
  2. его же, Фотосегнетоэлектрики, М., 1979;
  3. Лайнс М., Гласс А., Сегнетоэлектрики и родственные им материалы, пер. с англ., М., 1981;
  4. Барфут Д., Тейлор Д., Полярные диэлектрики и их применения, пер. с англ., М., 1981.

В. В. Леманов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 27.01.2021 - 05:25: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от проф. В.Ю. Катасонова - Карим_Хайдаров.
27.01.2021 - 05:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Александра Флоридского - Карим_Хайдаров.
27.01.2021 - 05:02: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
26.01.2021 - 17:54: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
26.01.2021 - 17:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Николаевича Боглаева - Карим_Хайдаров.
26.01.2021 - 16:57: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Проблема народного образования - Карим_Хайдаров.
26.01.2021 - 14:22: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> СВИНСТВО СВИНОГО ГРИППА - Карим_Хайдаров.
25.01.2021 - 07:49: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
24.01.2021 - 11:45: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
23.01.2021 - 12:06: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
23.01.2021 - 09:08: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ФАЛЬСИФИКАЦИЯ ИСТОРИИ - Карим_Хайдаров.
23.01.2021 - 08:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution