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

на постоянном токе; показатель степени s близок к 0,8, величина А не зависит от температуры, за исключением случая предельно низ­ ких температур. Так же, как и в гл. 2, основной процесс является процессом дебаевского типа, и главный вклад в поглощение дают

доля пустых мест, куда они могли попадать, также была про­ порциональна кТ. Кроме того, при использовании соотношения Эйнштейна величина кТ появлялась в знаменателе выражения для проводимости, так что окончательно а ~ кТ. Следует отме­

стемпературой, а ~ Т2 [417].

Замечание автора при корректуре. В работе Вольфа и др. [545] изучался энергетический спектр полупроводников методом туннельного барьера. Было получено наиболее прямое доказательство существования псевдощелп, возни­ кающей при перекрытии двух зон; модель псевдощели использовалась в 6.14 для объяснения отрицательного магиетосопротивления. В работе Мотта [374] обсуждался вопрос о том, может ли существовать псевдощель в отсут­ ствие магнитного порядка.

фазе охлаждением из расплава, то обычнеезго можно получить так­ же и распылением. «Щель толщин», существующая между образ­ цами, изготовленными распылением/и охлаждением, может быть сужена или даже перекрыта путем использования различных способов утончения образцов, например травления. Существуют, однако, различия в структуре у/ материалов, полученных раз­ личными способами, так что при' сравнении их свойств следует соблюдать известную осторожность.

>— Вещества, полученные охлаждением расплава, обычно называ- \j ют стеклами. Они имеют более высокую стойкость по отношению

к кристаллизации, чем аморфные вещества, полученные путем напы­ ления. Благодаря такой стойкости в ряде случаев удается пере­ крыть весь интервал температур размягчения, вплоть до жидкого . состояния без появления каких-либо признаков фазовых перехо­ дов. Такие стабильные стекла имеют, однако, фазовый переход второго рода вблизи температуры стеклования Tg. Этот переход соответствует появлению новых внутренних степеней свободы тела и проявляется в возникновении размягчения; при этом возрастают

теплоемкость и коэффициент теплового расширения. В мепее устой­ чивых стеклах, например, таких, состав которых лежит вблизи границ области стеклообразоваиия'в многокомпонентной системе (см. фпг. 7.2), при медленном нагревании может происходить рас­ слоение фаз и кристаллизация. При дальнейшем нагреве проис­ ходит расплавление, и свойства вещества в жидком состоянии (например, температурная зависимость электропроводности) по­ добны свойствам неупорядоченного твердого тела при температу­ рах ниже точкп кристаллизации. Чтобы получить стекло и избег­ нуть кристаллизации, часто требуется быстрое охлаждение. На­ пример, в случае As 2 Te 3 для получения стекла следует проводить очень быстрое «ступенчатое» охлаждение. С другой стороны, ста­ бильное стекло As2 Se3 можно получить при очень малой скорости охлаждения ввиду крайне медленного процесса кристаллизации. Пример материала, обладающего промежуточными свойствами (по отношению к упомянутым выше экстремальным), показан на фпг. 7.1. Здесь приведены результаты дифференциального тепло­ вого анализа вещества Gei0 Te8 2Sb2 , проведенного Фрицше и Овшиискпм [189]. Нагрев стекла со скоростью 25 °С/мин, показанный па кривой а, характеризуется небольшой ступенькой при температуре стеклования Те, за которой следует экзотермический пик кристал­ лизации при 7\ и эндотермический пик плавления при Г2 . Быстрое охлаждение, со скоростью свыше 50 °С/мин, показано на кривой б. Здесь не происходит никаких реакций и сохраняется высокотем­ пературное разупорядоченпое состояние. Медленное охлаждение, со скоростью менее 10° С/мин (кривая в), характеризуется экзотер­ мическим процессом при температуре Т3, ниже которой материал оказывается частично кристаллизованным. Последующее нагре­ вание этого материала (кривая г) характеризуется только эндотер­ мическим процессом при температуре Т2.

На фиг. 7.2 показаны области стеклообразоваиия для несколь­ ких тройных систем. Другие примеры имеются в книге Роусона [426] и статье Тернболла [511], где даны также детальные сведе­ ния о методике изготовления стекол, их свойствах и стабильности. \\ Стабильность стекол связана с их структурой. Так,_решетка селена в кристаллической фазе состоит из винтообразных цепей, сложённых параллельно друг другу (гл. 10). Атомы в цепях обла­ дают сильной ковалентной связью; связь между цепями слабая, по-видимому типа Ван-дер-Ваальса. В жидкой фазе цепи ориенти­ рованы случайно. При быстром охлаждении расплава вязкость становится очень высокой, прежде чем цепи успевают ориен­ тироваться, и возникает стеклообразное состояние. Добавление в расплав теллура приводит, как считают, к упорядочению цепей (поскольку связь Se — Те слабее, чем связь Se — Se). Поэтому кристаллизация становится более вероятной. С_ другой стороны, мышьяк является примесью, дающей поперечные связи между це-