Файл: Мотт, Н. Электронные процессы в некристаллических веществах.pdf

При малых значениях g должна иметься зона локализованных состояний с уровнем Ферми в середине, как показано на фиг.3.10. В твердом теле, по крайней мере при низких температурах, про­ водимость тогда осуществляется перескоками; сомнительно, чтобы перескоки происходили в жидкости, так как поле ионов непрерыв­ но меияется и диффузия электронов может происходить с той же «скоростью, что и диффузия ионов. Во всяком случае, подвиж­ ность будет мала. Поэтому при рассматриваемых температурах мы ожидаем, что ток переносится электронами (или дырками), возбужденными до края подвияшости.

Следует ожидать, что, как только образуется зона локализо­ ванных состояний, величина Е в формуле а = а0 ехр ( — E l k T ) будет быстро возрастать, возможно, как У^а — а0. На фиг. 3.12 показаи линейный ход величины а с 1/а3 в значительном интерва­ ле; было бы интересно произвести более подробную проверку этого предсказания.

При малых плотностях зона проводимости играет роль вакуу­ ма между атомами, валентная зона стягивается в атомный уровень 6s2 ртути, а ширина запрещенной зоны стремится к потенциалу ионизации ртути. Тогда кривая зависимости проводимости от объема выпрямляется.

3.16.2. АМОРФНЫЕ СПЛАВЫ М А Г Н И Я С ВИСМУТОМ

жидкости, как показано на фиг. 3.13. Сразу можно заметить контраст между таким поведе­

нием и поведением халькогенидных стекол, у которых проводи­

полнительные неспаренные электроны принимают участие в обра­ зовании связей, здесь не годится. Действительно, Феррье и Херрелл интерпретировали свои результаты с помощью жесткой зон­

Если рассеяние быстро убывает с ростом энергии, как это может иметь место вблизи Ее, следует ожидать, что а возрастает.

х ) Многочисленными исследованиями была установлена большая зависи­ мость проводимости халькогенидных стекол от химического состава. В то же время во всех отдельных системах наличие или отсутствие минимумов или максимумов с изменением состава не наблюдалось (Коломиец [284]).—

Прим. ред.

N(E)

На фиг. 3.15 показана термо-э. д. с. Сравнивая график с форму­ лой (2.53), можно вычислить d In a/dE. Поскольку величину d In a/dc, где с — концентрация, можно получить из измерений (фиг. 3.13), величина dEldc известна, и отсюда можно получить плотность состояний. Результаты показаны на фиг. 3.16..

3.17. ЖИДКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ И ПОЛУМЕТАЛЛЫ

Жидкие полупроводники впервые подробно рассмотрены в обзо­ ре Иоффе и Регеля 1257] и в книгах Губанова [216] и Глазова,- Чижевской и Глаголевой [199]. С нашей точки зрения, нет суще­ ственного различия в теориях электропроводности жидких и твер­ дых некристаллических тел; жидкости в одном отношении слож­ нее, поскольку у них структурный фактор S (q) и плотность состояний могут меняться с температурой, тогда как изменение S (q) вследствие колебаний решетки в аморфных твердых телах, вероятно, много меньше. В случае некристаллических твердых тел обычно предполагается, что большой отрицательный температур­ ный коэффициент сопротивления означает либо термически акти­

жидких металлов зависимость сопротивления от температуры,

иполупроводников.

Как и для аморфных веществ, можно предположить следующую общую классификацию жидких проводников.

а) Типичные металлы, сг > 5000 О м - 1 - с м - 4 ; средняя длина свободного пробега такова, что kFL > 1. Применима теория Займана, и величина dpIdT обычно положительна, однако в случае некоторых двухвалентных металлов она отрицательна. Постоян­

словлена неактивированной диффузией. Мы полагаем, что здесь

псевдощели (ниже мы предлагаем модель, позволяющую понять, как это происходит в жидких сплавах теллур — селен). В то же

Мотт и Алгайер [12, 365, 376] опубликовали таблицы свойств жидких полупроводников. Таблицу в приложении д-р Алгайер составил специально для настоящей книги х ) . Из этой таблицы следует, что практически у всех жидкостей с проводимостью ниже 3000 О м - 1 - с м - 1 величина da/dT положительна. Это, по-видимому,

Ф л г. 3.17. Холловская подвижность |хн ряда жидкостей в зависимости от их проводимости [13].

относится к веществам как класса «б», так и класса «в». Причиной, по нашему мнению, является то, что при повышении температуры

3.17.1. П О Л У П Р О В О Д Н И К И КЛАССА «Г»; С Е Л Е Н

У таких веществ, если Ее — Ер меняется с температурой по закону Е — уТ, можно ожидать проводимость вида