Аморфные полупроводники и приборы на их основе

1. Определение аморфных полупроводников

Аморфные полупроводники – это аморфные вещества, имеющие свойства полупроводников. Они не являются кристаллическими. В аморфных телах отсутствует дальний порядок в расположении составляющих их атомов, присутствует только ближний. Дальним порядком называется строгая периодичность повторяемости в пространстве одного и того же элемента структуры (атома, группы атомов, молекулы). Ближним порядком называется согласованность в расположении соседних частиц. В аморфных полупроводниках в отличие от аморфных металлов не имеется плотной упаковки атомов. Они состоят из атомов, которые связаны ковалентными связями.
По составу и структуре аморфные и стеклообразные полупроводники делятся на халькогенидные, оксидные, органические, тетраэдрические.
Некристаллические материалы, полученные охлаждением расплава, называются стеклами.
Оксидные кислородсодержащие стекла получают сплавлением оксидов металлов с переменной валентностью, таких как, V₂O₅-P₂O₅-ZnO. Оксиды металлов, которые образуют эти стекла, имеют одновременно не менее двух разновалентных состояний одного и того же элемента. Это и обусловливает их электронную проводимость.
Халькогенидные стекла получают из полупроводникового расплава методом быстрого охлаждения, так называемой закалки. Закалка кремния и других подобных ему полупроводников не может быть выполнена из расплава, так как недостаточна быстрота замораживания атомов в аморфном состоянии.
Аморфные полупроводники, которые не могут быть изготовлены из расплава, как правило, получают в виде тонких пленок путем различных осаждений атомов таких, как напыление в вакууме, иное распыление, плазменное разложение газов или электроосаждение. Возможно применение ионной бомбардировки кристаллов, после которой возникает аморфный слой. Примером веществ, полученных в аморфном состоянии путем напыления, являются германий Ge, кремний Si.
Материал считается аморфным, когда на его электронограммах и рентгенограммах наблюдаются диффузные кольца, а не отдельные пятна или резкие брегговские кольца, которые характерны для поликристаллических или монокристаллических твердых тел.