Жидкие полупроводники. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Жидкие полупроводники - расплавы с электронным механизмом электропроводности а, у к-рых s<10⁵См.м^-1 при комнатной температуре и растёт при повышении температуры. Расплавы с s/5 .10⁵ См.м^-1 относят к жидким металлам, с s= (1-5).10⁵См.м^-1 - к жидким полуметаллам, s<10⁸ См.м^-1- к жидким диэлектрикам. Граница между этими группами веществ условна. Однако появление полупроводниковых свойств связано с перестройкой электронного спектра и образованием в нём области с низкой плотностью состояний, в к-рой электронные состояния локализованы (см. ниже). Ж. п. открыты А. Ф. Иоффе и А. Р. Регелем в нач. 50-х гг. В отличие от электролитов (s<10²См.м^-1), в них проводимость является не ионной, а электронной. В этой связи Ж. п. наряду с жидкими металлами наз. электронными расплавами. Ж. п. из-за отсутствия дальнего порядка относятся к числу неупорядоченных систем. В них доминирует ковалентная связь. Поэтому пространств. распределение потенциала (потенц. рельеф) для электрона формируется гл. обр. локальной конфигурацией атомов, т. е. определяется ближним порядком и не является периодическим. Высокая проводимость мн. Ж. п. обусловлена тем, что хаотич. компонента потенциала невелика. Ж. к. образуются при плавлении кристаллич. ковалентных полупроводников, если сохраняются ковалентные межатомные связи (Se, соединения типов А₂^IВ^VI, A^IIB^VI, A^IIIB^VI, A₂^IIIB₃^VI, A^IVB^IV, A₂^VB₃^VI и др.). В этом случае плавление сопровождается уменьшением, либо незначит. ростом электропроводности и уменьшением плотности. Однако в ряде случаев в процессе плавления твёрдого полупроводника происходит разрушение ковалентных связей, изменение ближнего порядка и резкое увеличение концентрации электронов проводимости, приводящее к переходу в металлич. состояние (Ge, Si, соединения типов A^IIB^V, A^IIIB^V, A₂^IIB^IV и др.). В этом случае электропроводность резко (1-3 порядка) возрастает при одноврем. увеличении плотности и координац. числа. Резкое увеличение концентрации электронов проводимости обусловливает аномально высокое значение энтропии плавления. Температурная зависимость электропроводности Ж. п. в широком интервале температур описывается выражением:

где s₀ - медленно изменяющаяся функция Т; DE - практически постоянная энергия активации проводимости. Роль запрещённой зоны, обусловливающей активац. характер проводимости, играет область энергии вблизи минимума плотности состояний в энергетич. спектре электронов. При достаточно глубоком минимуме в его окрестности формируется зона почти локализованных состояний с малой подвижностью (псевдощель). Ж. п. имеют высокие значения термоэдс ,к-рая уменьшается с температурой. При этом постоянная Холла, как правило, отрицательна (см. Холла эффект ).Ж. п. в основном мало чувствительны к примесям и практически нечувствительны к радиац. воздействиям. Однако в ряде случаев (TI₂B^VI и др.) наблюдается заметное влияние отклонений от стехиометрии и нек-рых примесей на электрич. свойства, что позволяет говорить о возможности их легирования. Вязкость Ж. п. уменьшается при повышении температуры, особенно вблизи Т_пл. В нек-рых Ж. п. (Se, Sb₂S₃ и др.) обнаружен т. н. эффект переключения - появление отрицательного дифференциального сопротивления в сильных электрич. полях и возникновение релаксац. колебаний, управляемых параметрами цепи. Ж. п. перспективны как термоэлектрич. и радиотехнич. материалы. Ряд Ж. п. (халькогениды Сu и особенно сплавы Cu₂S-Cu₂Te) отличается повышенными значениями дифференц. термоэдс, что при высоких темп-pax (>1500 К) делает их перспективными как материалы гетерофазных термоэлементов. Кроме того, они могут использоваться для радиационно стойких высокотемпературных термисторов и переключателей.

Литература по жидким полупроводникам

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.