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四氯化锗特性

四氯化锗特性
四氯化锗特性

四氯化锗特性

产品的外观与性状透明液体。

化学式GeCl4。

PH值<1。

熔点-49.5oC 。

沸点84℃。

相对密度(水=1) 1.84克/厘米3(20℃)

氧化温度不被氧化。

爆炸上限不爆炸。

爆炸下限不爆炸。

溶解性稍溶于盐酸,与水、碱反应生成二氧化锗和氯化盐。

稳定性化学性质稳定,但在空气中易吸水或挥发。

禁配物水、碱。

聚合危害不发生。

分解产物不分解。

危险性类别对呼吸道有刺激作用,可引起支气管炎和肺炎,对皮肤有刺激性。

健康危害刺激呼吸道,腐蚀皮肤。

侵入途径呼吸或口误入。

环境危害因包装不完善气体挥发出来后引起环境腐蚀。

燃爆危险不燃烧,不爆炸。

皮肤接触脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触提起眼睑,用大量清水冲洗眼睛,就医。

吸入立即脱离现场至空气新鲜处,必要时就医。

食入饮足量温水,催吐。就医。

泄露用大量水冲洗,重新包装。

危险特性非易燃品,但是有强烈刺激性气味和腐蚀性。

有害燃烧产物无。

灭火方法无。

应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,重新包装,用大量水冲洗。

消除方法避免包装破裂。

包装储存方法玻璃瓶或塑料桶(罐);玻璃瓶或塑料桶(罐)外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺纹口玻璃瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。

操作注意事项避免受挤压、撞击,开封后未用完的液体应即时扎紧,避免挥发及泄露。

储存注意事项储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,远离热源、火源,避免混入影响材料性质,远离儿童以免误食。储藏温度应低于83℃。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

最高容许浓度: LC50 44000mg/m3,2小时(小鼠吸入)。

工程控制生产过程密闭。

呼吸系统防护可能接触其蒸气时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),必要时佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护戴化学安全防护眼镜。

身体防护穿橡胶耐酸碱服。

手防护戴乳胶耐酸碱手套。

半导体材料硅的基本性质

半导体材料硅的基本性质 一.半导体材料 1.1 固体材料按其导电性能可分为三类:绝缘体、半导体及导体,它们典型的电阻率如下: 图1 典型绝缘体、半导体及导体的电导率范围 1.2 半导体又可以分为元素半导体和化合物半导体,它们的定义如下: 元素半导体:由一种材料形成的半导体物质,如硅和锗。 化合物半导体:由两种或两种以上元素形成的物质。 1)二元化合物 GaAs —砷化镓 SiC —碳化硅 2)三元化合物 As —砷化镓铝 AlGa 11 AlIn As —砷化铟铝 11 1.3 半导体根据其是否掺杂又可以分为本征半导体和非本征半导体,它们的定义分别为: 本征半导体:当半导体中无杂质掺入时,此种半导体称为本征半导体。 非本征半导体:当半导体被掺入杂质时,本征半导体就成为非本征半导体。 1.4 掺入本征半导体中的杂质,按释放载流子的类型分为施主与受主,它们的定义分别为: 施主:当杂质掺入半导体中时,若能释放一个电子,这种杂质被称为施主。如磷、砷就是硅的施主。 受主:当杂质掺入半导体中时,若能接受一个电子,就会相应地产生一个空穴,这种杂质称为受主。如硼、铝就是硅的受主。

图1.1 (a)带有施主(砷)的n型硅 (b)带有受主(硼)的型硅 1.5 掺入施主的半导体称为N型半导体,如掺磷的硅。 由于施主释放电子,因此在这样的半导体中电子为多数导电载流子(简称多子),而空穴为少数导电载流子(简称少子)。如图1.1所示。 掺入受主的半导体称为P型半导体,如掺硼的硅。 由于受主接受电子,因此在这样的半导体中空穴为多数导电载流子(简称多子),而电子为少数导电载流子(简称少子)。如图1.1所示。 二.硅的基本性质 1.1 硅的基本物理化学性质 硅是最重要的元素半导体,是电子工业的基础材料,其物理化学性质(300K)如表1所示。

锗的性质

锗在室温下是稳定的,但也会生成GeO单层膜,时间长了会逐渐变成GeO2单层膜。而当锗的表面吸附了水蒸气便破坏了氧化膜的钝化性质,而生成厚的氧化物。 锗在较高温度下便氧化,且伴随有失重的现象,原因是生成了GeO,因其有较强的挥发性。研究者研究了锗表面氧化的过程,先在600℃时用CO还原锗,以排除锗表面的结合氧或吸附氧。再在25~400℃,10kPa的氧压下氧化锗,仅1min即形成了第一氧化层。当温度超过250℃很快形成第二氧化层。再升高温度,氧化速度显著变慢。在400℃氧化3h,形成厚度为1.75nm的GeO2膜。 锗在不同溶剂中的腐蚀溶解行为不同。n型锗的溶解电位比p型略正,所以在相同溶液中前者的溶解速度较快。锗易溶于加氧化剂的热酸、热碱和H2O2中。难溶于稀硫酸、盐酸和冷碱液。锗在100℃的水中是不溶的,而在室温下饱和氧的水中,溶解速度接近1ug/(cm.h)。 1.H2O2对锗的溶解 室温下3%的H2O2能缓慢地溶解块状的锗,升温到90~100℃时溶解速度加快。 n型锗在100℃的H2O2中的溶解速度受H2O2浓度的影响。 (1)锗被氧化为GeO,在表面形成单层GeO Ge+H2O2=GeO (2)进一步氧化为GeO2 GeO+H2O2=GeO2+H2O (3)GeO2+H2O=H2GeO3 当溶液中有碱存在时,锗酸与碱作用生成锗酸钠,而加速锗的溶解。 H2GeO3+NaOH=Na2GeO3+2H2O 2.锗在硫酸中的溶解 90℃时浓硫酸与块状锗有微量反应,历时一周锗的损失量为1%。 3.锗在硝酸中的溶解 浓硝酸能腐蚀块状锗的表面。锗在硝酸中的溶解速度受硝酸的浓度、搅拌速度、温度等因素的影响。 4.锗与碱液的作用 氢氧化钠和氢氧化钾水溶液与锗的作用很慢,但是熔融的氢氧化钠、氢氧化钾、Na2CO3、Na2O2、NaB4O7能迅速地溶解各种形态的锗,生成碱金属的锗酸盐。 5.锗在某些盐溶液中的溶解 锗可溶于某些电解质溶液,如硫酸钠、钾的氯化物、硝酸盐、氯化铯、氯化镧等。 与其他物质的作用 加热时粉状的锗在氯和溴中能燃烧,生产四卤化锗,加热时干燥的HCl气体能腐蚀锗。 第二节锗的氧化物 锗的氧化物有一氧化锗GeO和二氧化锗GeO2 一氧化锗 GeO在室温下是稳定的,但当温度高于550℃即被空气氧化生成GeO2,在该温度下如果缺氧,则GeO会升华。 GeO很容易被含氨的H2O2溶液氧化。 硫酸、盐酸和苛性碱对GeO不能浸蚀,而发烟硝酸可缓慢氧化GeO。 二氧化锗GeO2 单质锗或GeS在氧气中灼烧,或用浓硝酸氧化都可制得GeO2。 GeO2在氯酸、硝酸和硫酸溶液中的溶解度随酸的浓度增加而减小。GeO2在HCl、HBr和HI中的溶解度随酸的浓度增加而增加,酸度达到最大值后,溶解度反而减小。 GeO2易溶于NaOH,其溶解度随碱液的浓度增大而增大。

半导体材料及特性

地球的矿藏多半是化合物,所以最早得到利用的半导体材料都是化合物,例如方铅矿(PbS)很早就用于无线电检波,氧化亚铜(Cu 2 O)用作固体整流器,闪锌矿(ZnS)是熟知的固体发光材料,碳化硅(SiC)的整流检波作用也较早被利用。硒(Se)是最早发现并被利用的元素半导体,曾是固体整流器和光电池的重要材料。元素半导体锗(Ge)放大作用的发现开辟了半导体历史新的一页,从此电子设备开始实现晶体管化。中国的半导体研究和生产是从1957年首次制备出高纯度(99.999999%~99.9999999%) 的锗开始的。采用元素半导体硅(Si)以后,不仅使晶体管的类型和品种增加、性能提高,而且迎来了大规模和超大规模集成电路的时代。以砷化镓(GaAs)为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物的发现促进了微波器件和光电器件的迅速发展。 半导体材料可按化学组成来分,再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。 元素半导体:在元素周期表的Ⅲ A 族至Ⅶ A 族分布着11种具有半导性的元素,下表的黑框中 即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态;B、Si、Ge、Te具有半导性;Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解,所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属,半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se 3种元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。 无机化合物半导体: 四元系等。二元系包括:①Ⅳ-Ⅳ族:SiC 和Ge-Si合金都具有闪锌矿的结构。 -Ⅴ族:由周期表中Ⅲ族元素Al、Ga、In 和V族元素P、As、Sb 为GaAs。它们都具有闪锌矿结构,它们在 应用方面仅次于Ge、Si,有很大的发展前 途。③Ⅱ-Ⅵ族:Ⅱ族元素Zn、Cd、Hg和 Ⅵ族元素S、Se、Te形成的化合物,是一 些重要的光电材料。ZnS、CdTe、HgTe具 有闪锌矿结构。④Ⅰ-Ⅶ族:Ⅰ族元素C u、Ag、Au和Ⅶ族元素Cl、Br、I 化合物,其中CuBr、CuI ⑤Ⅴ-Ⅵ族:Ⅴ族元素As、Sb、Bi和Ⅵ族

n型4H-SiC欧姆接触特性

第*’卷增刊*++.年’月 半!导!体!学!报 #8"Q !%!M _e ]Q $?_^%!="#_Q N e #[_]% a >D 2*’!%1*++(J ,,J +)收到$*++(J ,*J ,+定稿 ’* ++.中国电子学会D 型) 5W 6J &欧姆接触特性陈!刚 #南京电子器件研究所$南京!*,++,’ %摘要’对不同工艺条件下的Q ;#F .(8J %;#欧姆接触特性进行了对比研究$得到了良好欧姆接触的最佳工艺条件$为%;#=!%^![器件的实现奠定了基础2文中介绍了欧姆接触的工艺流程$并通过[?=方法测量特征接触电阻 率$测得Q ;#F .(8J %;#的最佳特征接触电阻率达到,b *(m ,+Z .,3 E 1* $能够很好地满足%;#=!%^![器件的需要2关键词’%;#(欧姆接触(特征接触电阻率(=!%^![(退火’’%&&)*..+$(*..+^ 中图分类号’[Q 0+(b *j (!!!文献标识码’$!!!文章编号’+*.0J (,))$*++.&%+J +*)0J +( !!引言 低阻抗欧姆接触对高频运用是必须的2表征接触性能的物理量用得最广泛的是接触电阻和接触电阻率2欧姆接触的稳定性’附着性在决定大功率和高温电子器件运行的最大电流密度’温度和频率方面起着重要作用2 %;#材料在高温’ 高功率’高频和抗辐射等方面有很大优势$但是要达到%;#器件实用化的目的$仍存在若干工艺难点$其中关键工艺技术之一是如何获得良好的欧姆接触2欧姆接触的质量直接影响%;#器件的效率’ 增益’开关速度等性能指标$不良的欧姆接触会使器件的工作性能和稳定性受到很大 限制*,+ 2 欧姆接触不一定意味着线性的电流J 电压特性$从实用观点出发$良好的欧姆接触是指该接触电阻不严重影响器件的特性2 实际上有许多因素$如表面晶格缺陷’沾污’氧化形成的表面态和深能级陷阱等对接触特性的影响也很大2 实验用[?=方法测量特征接触电阻率$[?=结构如图,所示2实际测量电阻由两个欧姆接触电阻与接触之间的电阻串联而成$求解特征接触电阻率的相关公式如下) ?测T *?E X ?_H 4 G - #, %?E T ?H 4G C - #*%G K T * ?H 4 G C ?_H 4 #0 %4 E T ?E -G C #(%式中!?测是实际测量得到的电阻(?E 是欧姆接触电阻(?k H 4是欧姆接触之间的有源层薄层电阻(G 是接触之间的距离(-是接触面宽度(?H 4是欧姆接触下边的有源层的薄层电阻(G K 是传输长度(4E 是接触电阻率2?k H 4和?H 4相差很小时近似相等$ 故公式#0%可以转化为)G K g *G C $可以由此求出G C **+ 2

型半导体材料的设计与性能分析

景德镇陶瓷学院 半导体课程设计报告 设计题目n型半导体材料的设计与性能分析专业班级 姓名 学号 指导教师 完成时间

一﹑杂质半导体的应用背景 半导体中的杂质对电离率的影响非常大,本征半导体经过掺杂就形成杂质半导体,半导体中掺杂微量杂质时,杂质原子的附近的周期势场的干扰并形成附加的束缚状态,在禁带只能够产生的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主杂质,相应能级称为施主能级,位于禁带上方靠近导带底附近。 一、N型半导体在本征半导提硅(或锗)中掺入微量的5价元素,例如磷,则磷原子就取代了硅晶体中少量的硅原子,占据晶格上的某些位置。 磷原子最外层有5个价电子,其中4个价电子分别与邻近4个硅原子形成共价键结构,多余的1个价电子在共价键之外,只受到磷原子对它微弱的束缚,因此在室温下,即可获得挣脱束缚所需要的能量而成为自由电子,游离于晶格之间。失去电子的磷原子则成为不能移动的正离子。磷原子由于可以释放1个电子而被称为施主原子,又称施主杂质。 在本征半导体中每掺入1个磷原子就可产生1个自由电子,而本征激发产生的空穴的数目不变。这样,在掺入磷的半导体中,自由电子的数目就远远超过了空穴数目,成为多数载流子(简称多子),空穴则为少数载流子(简称少子)。显然,参与导电的主要是电子,故这种半导体称为电子型半导体,简称N型半导体。 二、P型半导体在本征半导体硅(或锗)中,若掺入微量的3价元素,如硼,这时硼原子就取代了晶体中的少量硅原子,占 据晶格上的某些位置。硼原子的3个价电子分别与其邻近的3个硅原子中的3个价电子组成完整的共价键,而与其相邻的另1个硅原子的共价键中则缺少1个电子,出现了1个空穴。这个空穴被附近硅原子中的价电子来填充后,使3价的硼

氯化物气体应用:四氯化锗GeCl4

编号:SM-ZD-92407 氯化物气体应用:四氯化 锗GeCl4 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

氯化物气体应用:四氯化锗GeCl4 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1.别名·英文名 氯化锗;Germanium tetrachloride、Tetrachlorogermane. 2.用途 生产纯锗的中间体、试剂、离子注入、光导纤维。 3.制法 向GeO2的浓HCl悬浮液中通以气态的HCl。 GeO2+4HCl→GeCl4+2H2O 4.理化性质 分子量:214.43 熔点:-49.5℃ 沸点:84.0℃ 液体密度:(20℃):1879kg/m3 (25℃):1874kg/m3 相对密度(气体,空气=1):7.39

四氯化锗在常温常压下为具有特殊酸性臭味的无色液体。在干燥空气中稳定,但在潮湿空气中发烟,产生氯化氢烟雾,可是其酸性臭味与氯化氢臭味有所不同。在水中发热,激烈水解生成氧化锗和氯化氢。溶于稀盐酸,不溶于浓盐酸,可溶于多种有机溶剂。有腐蚀性。在1000℃以下对热稳定。 5.毒性·安全防护 四氯化锗的毒作用除Ge的作用外,还有其分解产物HCl 的毒作用,它对呼吸道和眼睛有损伤。 小白鼠--吸入LC50:44mg/1·2小时 最高容许浓度:1mg/m3 (换算成Ge) 发生火灾时可用干砂、干石粉、四氯化碳灭火,不可用水。 其它参见锗烷和四氯化硅。 这里填写您的企业名字 Name of an enterprise

半导体的欧姆接触

半导体的欧姆接触(2012-03-30 15:06:47)转载▼ 标签:杂谈分类:补充大脑 1、欧姆接触 欧姆接触是指这样的接触:一是它不产生明显的附加阻抗;二是不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变。 从理论上说,影响金属与半导体形成欧姆接触的主要因素有两个:金属、半导体的功函数和半导体的表面态密度。对于给定的半导体,从功函数对金属-半导体之间接触的影响来看,要形成欧姆接触,对于n型半导体,应该选择功函数小的金属,即满足Wm《Ws,使金属与半导体之间形成n型反阻挡层。而对于p型半导体,应该选择功函数大的金属与半导体形成接触,即满足Wm》Ws,使金属与半导体之间形成p型反阻挡层。但是由于表面态的影响,功函数对欧姆接触形成的影响减弱,对于n型半导体而言,即使Wm《Ws,金属与半导体之间还是不能形成性能良好的欧姆接触。 目前,在生产实际中,主要是利用隧道效应原理在半导体上制造欧姆接触。从功函数角度来考虑,金属与半导体要形成欧姆接触时,对于n型半导体,金属功函数要小于半导体的功函数,满足此条件的金属材料有Ti、In。对于p型半导体,金属功函数要大于半导体的功函数,满足此条件的金属材料有Cu、Ag、Pt、Ni。 2、一些常用物质的的功函数 物质Al Ti Pt In Ni Cu Ag Au 功函数4.3 3.95 5.35 3.7 4.5 4.4 4.4 5.20 3、举例 n型的GaN——先用磁控溅射在表面溅射上Ti/Al/Ti三层金属,然后在卤灯/硅片组成的快速退火装置上进行快速退火:先600摄氏度—后900摄氏度——形成欧姆接触; p型的CdZnTe——磁控溅射仪上用Cu-3%Ag合金靶材在材料表面溅射一层CuAg合金。 欧姆接触[编辑] 欧姆接触是半导体设备上具有线性并且对称的 果电流- 这些金属片通过光刻制程布局。低电阻,稳定接触的欧姆接触是影响集成电路性能和稳定性的关键因素。它们的制备和描绘是电路制造的主要工作。 目录 [隐藏] ? 1 理论 ? 2 实验特性 ? 3 欧姆接触的制备 ? 4 技术角度上重要的接触类型 ? 5 重要性 ? 6 参考资料

锗的性质及其化合物

锗的性质及其化合物 锗的物理性质 锗的物理性质锗是银白色晶体(粉末状呈暗蓝色),熔点937.4℃,沸点2830℃,密度5.35g/cm3,莫氏硬度6.0~6.5,室温下,晶态锗性脆,可塑性很小。锗具有半导体性质,在高纯锗中掺入三价元素(如铟、镓、硼)、得到P型锗半导体;掺入五价元素(如锑、砷、磷),得到N型锗半导体。化合价为+2和+4。第一电离能7.899电子伏特。锗有着良好的半导体性质,如高电子迁移率和高空穴迁移率等。 晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有四个金属原子。据X射线研究证明,锗晶体里的原子排列与金刚石差不多。结构决定性能,所以锗与金刚石一样硬而且脆。 锗的化学性质 锗的化学性质锗化学性质稳定,不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液。在常温下不与空气或水蒸气作用,但在600~700℃时,与氧气反应能很快生成二氧化锗。在加热情况下,锗能在氧气、氯气和溴蒸气中燃烧。 锗与盐酸、稀硫酸不起作用,但浓硫酸在加热时,锗会缓慢溶解。在硝酸、王水中,锗易溶解。 碱溶液与锗的作用很弱,但熔融的碱在空气中,能使锗迅速溶解。锗易溶于熔融的氢氧化钠或氢氧化钾,生成锗酸钠或锗酸钾。在过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂存在下,锗能溶解在碱性溶液中,生成锗酸盐。锗的氧化态为+2和+4。

锗与碳不起作用,所以在石墨坩埚中熔化,不会被碳所污染。锗的化合物 锗的化合物锗与氧、卤素、酸、碱等物质反应都能生成化合物。锗有两种氧化物:二氧化锗(GeO2)和一氧化锗(GeO)。 锗共有四种已知的四卤化物:四碘化锗(GeI4)为固体,四氟化锗(GeF4)为气体,其余两种为挥发性液体。 锗还能与氧族元素生成二元化合物,例如二硫化物、二硒化物(GeSe2)、一硫化物(GeS)、一硒化物(GeSe)及碲化物(GeTe)。 甲锗烷(GeH4)是一种结构与甲烷相近的化合物。 有机锗化合物(organogermanium compound):四氯化锗与二乙基锌反应生成四乙基锗(Ge(C2H5)4)R4Ge型(其中R为烃基)的有机锗烷,如四甲基锗(Ge(CH3)4)及四乙基锗,是由锗前驱物四氯化锗及甲基亲核剂反应而成。有机锗氢化物,如异丁基锗烷((CH3)2CHCH2GeH3)的危险性比较低,因此半导体工业会用液体的氢化物来取代气体的甲锗烷。

半导体的基本特性

半導體的基本特性 自然界的物質依照導電程度的難易,可大略分為三大類:導體、半導體和絕緣體。顧名思義,半導體的導電性介於容易導電的金屬導體和不易導電的絕緣體之間。半導體的種類很多,有屬於單一元素的半導體如矽(Si)和鍺(Ge),也有由兩種以上元素結合而成的化合物半導體如砷化鎵(GaAs)和砷磷化鎵銦(GaxIn1-xAsyP1-y)等。在室溫條件下,熱能可將半導體物質內一小部分的原子與原子間的價鍵打斷,而釋放出自由電子並同時產生一電洞。因為電子和電洞是可以自由活動的電荷載子,前者帶負電,後者帶正電,因此半導體具有一定程度的導電性。 電子在半導體內的能階狀況,可用量子力學的方法加以分析。在高能量的導電帶內(Ec以上),電子可以自由活動,自由電子的能階就是位於這一導電帶內。最低能區(Ev以下)稱為「價帶」,被價鍵束縛而無法自由活動的價電子能階,就是位於這一價帶內。導電帶和價帶之間是一沒有能階存在的「禁止能帶」(或稱能隙,Eg),在沒有雜質介入的情況下,電子是不能存在能隙裡的。 在絕對溫度的零度時,一切熱能活動完全停止,原子間的價鍵完整無損,所有電子都被價鍵牢牢綁住無法自由活動,這時所有電子的能量都位於最低能區的價帶,價帶完全被價電子占滿,而導電帶則完全空著。價電子欲脫離價鍵的束縛而成為自由電子,必須克服能隙Eg,提升自己的能階進入導電帶。熱能是提供這一能量的自然能源之一。 近導電帶,而游離後的施體離子則帶正電。這種半導體稱為n型半導體,其費米能階EF比較靠近導電帶。一般n型半導體內的電子數量遠比電洞為多,是構成電流傳導的主要載子(或稱多數載子)。

1. 導電性介於導體和半導體之間的物體,稱為半導體 2. 此物體需要高溫和高電量才能通電的物體. 3.在溫度是0和電導率是0,當溫度上升後,價能帶內的電子,由於熱激發躍進到導帶,致使導帶內充滿一些電子,導電率隨之增加----------這就是半導體. #半導體的特性: 1. 溫度上升電阻下降的特性 2. 整流效應 3 光伏特效應 4. 光電導效應

半导体材料的特性参数和要求

半导体材料的特性参数和要求有哪些? 半导体材料-特性参数 LED灯泡半导体材料虽然种类繁多但有一些固有的特性,称为半导体材料的特性参数。这些特性参数不仅能反映半导体材料与其他非半导体材料之间的差别,而且更重要的是能反映各种半导体材料之间甚至同一种材料在不同情况下特性上的量的差别。 常用的半导体材料的特性参数有:禁带宽度、电阻率、载流子迁移率(载流子即半导体中参加导电的电子和空穴)、非平衡载流子寿命、位错密度。 禁带宽度由半导体的电子态、原子组态决定,反映组成这种材料的原子中价电子从束缚状态激发到自由状态所需的能量。 电阻率、载流子迁移率反映材料的导电能力。 非平衡载流子寿命反映半导体材料在外界作用(如光或电场)下内部的载流子由非平衡状态向平衡状态过渡的弛豫特性。 位错是晶体中最常见的一类晶体缺陷。 位错密度可以用来衡量半导体单晶材料晶格完整性的程度。当然,对于非晶态半导体是没有这一反映晶格完整性的特性参数的。 半导体材料-特性要求 LED灯泡半导体材料的特性参数对于材料应用甚为重要。因为不同的特性决定不同的用途。 晶体管对材料特性的要求:根据晶体管的工作原理,要求材料有较大的非平衡载流子寿命和载流子迁移率。用载流子迁移率大的材料制成的晶体管可以工作于更高的频率(有较好的频率响应)。晶体缺陷会影响晶体管的特性甚至使其失效。晶体管的工作温度高温限决定于禁带宽度的大小。禁带宽度越大,晶体管正常工作的高温限也越高。 光电器件对材料特性的要求:利用半导体的光电导(光照后增加的电导)性能的辐射探测器所适用的辐射频率范围与材料的禁带宽度有关。材料的非平衡载流子寿命越大,则探测器的灵敏度越高,而从光作用于探测器到产生响应所需的时间(即探测器的弛豫时间)也越长。因此,高的灵敏度和短的弛豫时间二者难于兼顾。对于太阳电池来说,为了得到高的转

氯化物气体应用:四氯化锗GeCl4参考文本

氯化物气体应用:四氯化 锗GeCl4参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

氯化物气体应用:四氯化锗GeCl4参 考文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1.别名·英文名 氯化锗;Germanium tetrachloride、 Tetrachlorogermane. 2.用途 生产纯锗的中间体、试剂、离子注入、光导纤维。 3.制法 向GeO2的浓HCl悬浮液中通以气态的HCl。 GeO2+4HCl→GeCl4+2H2O 4.理化性质 分子量:214.43 熔点:-49.5℃

沸点:84.0℃ 液体密度:(20℃):1879kg/m3 (25℃):1874kg/m3 相对密度(气体,空气=1):7.39 四氯化锗在常温常压下为具有特殊酸性臭味的无色液体。在干燥空气中稳定,但在潮湿空气中发烟,产生氯化氢烟雾,可是其酸性臭味与氯化氢臭味有所不同。在水中发热,激烈水解生成氧化锗和氯化氢。溶于稀盐酸,不溶于浓盐酸,可溶于多种有机溶剂。有腐蚀性。在1000℃以下对热稳定。 5.毒性·安全防护 四氯化锗的毒作用除Ge的作用外,还有其分解产物HCl的毒作用,它对呼吸道和眼睛有损伤。 小白鼠--吸入LC50:44mg/1·2小时 最高容许浓度:1mg/m3 (换算成Ge)

双作用环面凸轮接触特性研究

双作用环面凸轮接触特性研究 张雷,徐海军,徐小军,潘存云 (国防科学技术大学智能科学学院,湖南长沙410073) 来稿日期:2017-12-10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51705524;51575519;51675524;51475464)作者简介:张雷,(1987-),男,湖北人,博士研究生,讲师,主要研究方向:特种传动机构; 潘存云,( 1955-),男,湖南人,博士研究生,教授,主要研究方向:智能机械设计1 引言 便携式电源系统在野外作业机器人、小型侦查设备以及单兵数字化装备等领域广泛运用[1-2]。针对现有电源系统的不足,提出了一种基于双作用环面凸轮的转子一体化的新型热动力电源系统,利用独创的对置式凸轮发动机,将转子外置,便于永磁磁极直接集成到发动机的外转子上,有望获得较高的功率密度及可靠性[3-4]。 功率传输机构担负着将燃料的内能向机械能转变的重任,是热动力电源系统获得较高功率密度和高能量密度的关键,同样也是发动机可靠工作和获得良好性能的基础[5]。凸轮式发动机将气缸围绕发动机轴线布置,利用缸内气体爆炸燃烧产生的高压推动活塞向下运动,活塞带动连杆系推动凸轮旋转,实现能量的转换。这种新型结构空间布局极为紧凑,渴望获得很高的功率密度。建立凸轮式功率传输机构的运动模型,分析机构的运动学特性,研究机构,也是研究机构性能好坏的关键[6]。机构的传动角是衡量 机构传力特性好坏的指标,合适的机构传动角不仅可以保证机构功率传输效率,同时也可以有效提升机构寿命和实用性。凸轮式功率传输机构滚子的接触应力大,相对转速高,润滑困难,对于凸轮滚子模型的外形精度要求较高,通过建立接触点速度误差的详细数学模型,进行速度差分析,有助于提高凸轮三维建模的精确性。 2 滚子凸轮空间圆弧接触轨迹建模 功率传输机构通过调整结构将滚子压紧在作用凸轮上,调整机构的预紧力保证两者的可靠接触。滚子通过销轴铰接在连杆系上,凸轮做旋转运动推动与之相接触的连杆做往复运动。对于功率传输机构进行运动学建模,分析发动机部件的运动特性,是发动机整机运动特性研究的基础,同样也为物理样机的研制奠定了基础[7-9]。 功率传输机构以机体为支撑部件,凸轮通过销钉连接在外转子上,外转子在轴承的支撑下相对于机体转动,如图1所示。 摘要:针对双作用环面凸轮表面接触应力较高的问题,采用坐标变换方法建立了圆锥形滚子与环面凸轮空间圆弧接触 模型,利用数值方法对接触点轨迹进行分析,研究了接触点随外传子转角变动规律,获得了接触点空间运动轨迹及各个分量变化曲线。在此基础上,研究机构质心变化情况,分析机构平衡特性,提出机构完全平衡条件,为机构的优化设计提供了依据。分析结果表明,圆锥形的滚子与环面凸轮可以有效的减小接触点相对速度误差,改善两者接触特性。关键词:双作用环面凸轮;空间接触模型;接触轨迹;质心平衡中图分类号:TH16;TH124 文献标识码:A 文章编号:1001-3997(2018)05增-0067-04 Contacting Characteristics of Double-Acting Toric Cam ZHANG Lei ,XU Hai-jun ,XU Xiao-jun ,PAN Cun-yun (College of Artificial Intelligence ,National University of Defense Technology ,Hunan Changsha 410073,China ) Abstract :In order to relieve high contacting stress of annulus cam with double acting surfaces ,the contacting model of arc surface between cone roller and annulus cam is derived from coordination conversion.The trace of the contacting points is analyzed using numerical method.The variation law of contacting points is deduced ,based on which the centroid of the power transmission mechanism is studied.What ’s more ,the balance characteristics of mechanism is studied.The well balance condition which lays the foundation of optimizing of mechanism is achieved.Results show that the velocity error between cone roller and annulus cam can be effectively decreased.As a result ,the contacting performance is obviously increased.Key Words :Double Acting Annulus Cam ;Contacting Model ;Trace of Contacting Point ;Centroid Balance Machinery Design &Manufacture 机械设计与制造 增刊 2018年5月 67 万方数据

欧姆接触与肖特基接触

欧姆接触 欧姆接触是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。欧姆接触在金属处理中应用广泛,实现的主要措施是在半导体表面层进行高掺杂或者引入大量复合中心。 欧姆接触指的是它不产生明显的附加阻抗,而且不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变。 条件 欲形成好的欧姆接触,有二个先决条件: (1)金属与半导体间有低的势垒高度(Barrier Height) (2)半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧10EXP12 cm-3) 区别 前者可使界面电流中热激发部分(Thermionic Emission)增加;后者则使半导体耗尽区变窄,电子有更多的机会直接穿透(Tunneling),而同时使Rc阻值降低。 若半导体不是硅晶,而是其它能量间隙(Energy Gap)较大的半导体(如GaAs),则较难形成欧姆接触 (无适当的金属可用),必须于半导体表面掺杂高浓度杂质,形成Metal-n+-n or Metal-p+-p等结构。 理论 任何两种相接触的固体的费米能级(Fermi level)(或者严格意义上,化学势)必须相等。费米能级和真空能级的差值称作工函数。接触金属和半导体具有不同的工函,分别记为φM和φS。当两种材料相接触时,电子将会从低工函一边流向另一边直到费米能级相平衡。从而,低工函的材料将带有少量正电荷而高工函材料则会变得具有少量电负性。最终得到的静电势称为内建场记为Vbi。这种接触电势将会在任何两种固体间出现并且是诸如二极管整流现象和温差电效应等的潜在原因。内建场是导致半导体连接处能带弯曲的原因。明显的能带弯曲在金属中不会出现因为他们很短的屏蔽长度意味着任何电场只在接触面间无限小距离内存在。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与n型半导体相接触。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与p型半导体相接触。在经典物理图像中,为了克服势垒,半导体载流子必须获得足够的能量才能从费米能

面面接触分析

面面接触分析 在涉及到两个边界的接触问题中,很自然把一个边界作为“目标”面而把另一个作为“接触”面,对刚体─柔体的接触,“目标”面总是刚性的,“接触”面总是柔性面,这两个面合起来叫作“接触对”使用Targe169和Conta171或Conta172来定义2-D接触对,使用Targe170和Conta173或Conta174来定义3-D 接触对,程序通过相同的实常收号来识别“接触对”。 接触分析的步骤: 执行一个典型的面─面接触分析的基本步骤列示如下: 1.建立模型,并划分网格 2.识别接触对 3.定义刚性目标面 4.定义柔性接触面 5.设置单元关键字和实常的 6.定义/控制刚性目标面的运动 7.给定必须的边界条件 8.定义求解选项和载荷步 9.求解接触问题 10.查看结果 步骤1:建立模型,并划分网格 在这一步中,你需要建立代表接触体几何形状的实体模型。与其它分析过程一样,设置单元类型,实常的,材料特性。用恰当的单元类型给接触体划分网格。 命令:AMESH VMESH GUI:Main Menu>Preprocessor>mesh>Mapped>3 or4 Sided Main Menu>Pneprocessor>mesh>mapped>4 or 6 sided 步骤二:识别接触对 你必须认识到,模型在变形期间哪些地方可能发生接触,一是你已经识别出潜在的接触面,你应该通过目标单元和接触单元来定义它们,目标和接触单元跟踪变形阶段的运动,构成一个接触对的目标单元和接触单元通过共享的实常号联系起来。 接触环(区域)可以任意定义,然而为了更有效的进行计算(主要指CPU时间)你可能想定义更小的局部化的接触环,但能保证它足以描述所需要的接触行为,不同的接触对必须通过不同的实常数号来定义(即使实常数号没有变化)。由于几何模型和潜在变形的多样形,有时候一个接触面的同一区域可能和多个目标面产生接触关系。在这种情况下,应该定义多个接触对(使用多组覆盖层接触单元)。每个接触对有不同的实常数号。 步骤三:定义刚性目标面 刚性目标面可能是2—D的或3─D的。在2—D情况下,刚性目标面的形状可以通过一系列直线、圆弧和抛物线来描述,所有这些都可以用TAPGE169来表示。

肖特基接触与欧姆接触

欧姆接触 是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。 欲形成好的欧姆接触,有二个先决条件: (1)金属与半导体间有低的势垒高度(Barrier Height) (2)半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧10EXP12 cm-3) 前者可使界面电流中热激发部分(Thermionic Emission)增加;后者则使半导体耗尽区变窄,电子有更多的机会直接穿透(Tunneling),而同时使Rc阻值降低。 若半导体不是硅晶,而是其它能量间隙(Energy Cap)较大的半导体(如GaAs),则较难形成欧姆接触(无适当的金属可用),必须于半导体表面掺杂高浓度杂质,形成Metal-n+-n or Met al-p+-p等结构。 理论 任何两种相接触的固体的费米能级(Fermi level)(或者严格意义上,化学势)必须相等。费米能级和真空能级的差值称作工函。接触金属和半导体具有不同的工函,分别记为φM和φS。当两种材料相接触时,电子将会从低工函一边流向另一边直到费米能级相平衡。从而,低工函的材料将带有少量正电荷而高工函材料则会变得具有少量电负性。最终得到的静电势称为内建场记为Vbi。这种接触电势将会在任何两种固体间出现并且是诸如二极管整流现象和温差电效应等的潜在原因。内建场是导致半导体连接处能带弯曲的原因。明显的能带弯曲在金属中不会出现因为他们很短的屏蔽长度意味着任何电场只在接触面间无限小距离内存在。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与n型半导体相接触。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与p型半导体相接触。在经典物理图像中,为了克服势垒,半导体载流子必须获得足够的能量才能从费米能级跳到弯曲的导带顶。穿越势垒所需的能量φB是内建势及费米能级与导带间偏移的总和。同样对于n型半导体,φB = φM ? χS当中χS是半导体的电子亲合能(electron affinity),定义为真空能级和导带(CB)能级的差。对于p型半导体,φB = Eg ? (φM ? χS)其中Eg是禁带宽度。当穿越势垒的激发是热力学的,这一过程称为热发射。真实的接触中一个同等重要的过程既即为量子力学隧穿。WKB近似描述了最简单的包括势垒穿透几率与势垒高度和厚度的乘积指数相关的隧穿图像。对于电接触的情形,耗尽区宽度决定了厚度,其和内建场穿透入半导体内部长度同量级。耗尽层宽度W可以通过解泊松方程以及考虑半导体内存在的掺杂来计算: 在MKS单位制ρ 是净电荷密度而ε是介电常数。几何结构是一维的因为界面被假设为平面的。对方程作一次积分,我们得到 积分常数根据耗尽层定义为界面完全被屏蔽的长度。就有 其中V(0) = Vbi被用于调整剩下的积分常数。这一V(x)方程描述了插图右手边蓝色的断点曲线。耗尽宽度可以通过设置V(W) = 0来决定,结果为

四氯化锗特性

四氯化锗特性 产品的外观与性状透明液体。 化学式GeCl4。 PH值<1。 熔点-49.5oC 。 沸点84℃。 相对密度(水=1) 1.84克/厘米3(20℃) 氧化温度不被氧化。 爆炸上限不爆炸。 爆炸下限不爆炸。 溶解性稍溶于盐酸,与水、碱反应生成二氧化锗和氯化盐。 稳定性化学性质稳定,但在空气中易吸水或挥发。 禁配物水、碱。 聚合危害不发生。 分解产物不分解。 危险性类别对呼吸道有刺激作用,可引起支气管炎和肺炎,对皮肤有刺激性。 健康危害刺激呼吸道,腐蚀皮肤。 侵入途径呼吸或口误入。 环境危害因包装不完善气体挥发出来后引起环境腐蚀。 燃爆危险不燃烧,不爆炸。 皮肤接触脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触提起眼睑,用大量清水冲洗眼睛,就医。 吸入立即脱离现场至空气新鲜处,必要时就医。 食入饮足量温水,催吐。就医。 泄露用大量水冲洗,重新包装。 危险特性非易燃品,但是有强烈刺激性气味和腐蚀性。 有害燃烧产物无。 灭火方法无。 应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,重新包装,用大量水冲洗。 消除方法避免包装破裂。 包装储存方法玻璃瓶或塑料桶(罐);玻璃瓶或塑料桶(罐)外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺纹口玻璃瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。 操作注意事项避免受挤压、撞击,开封后未用完的液体应即时扎紧,避免挥发及泄露。 储存注意事项储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,远离热源、火源,避免混入影响材料性质,远离儿童以免误食。储藏温度应低于83℃。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 最高容许浓度: LC50 44000mg/m3,2小时(小鼠吸入)。 工程控制生产过程密闭。 呼吸系统防护可能接触其蒸气时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),必要时佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护戴化学安全防护眼镜。 身体防护穿橡胶耐酸碱服。 手防护戴乳胶耐酸碱手套。

固体表面与接触特性综述

固体表面与接触特性 摘要:简要介绍了固体表面的几何特性包括表面波纹度、表面粗糙度和支撑面 积曲线,固体表面的物理物理与化学特性,接触表面间的相互作用与接触面积,接触力学和接触变形。 关键词:固体表面,几何特性,物理特性,化学特性,接触特性 1 固体表面特性 摩擦磨损是在相互接触的物体表面进行的,因此研究接触体摩擦表面的性质是研究摩擦磨损的基础。[1]固体的表面性质主要包括两方面的内容,即表面形貌与表面组成。前者着重研究表面的形状,后者着重研究表面的结构及表面的物理、化学性质。 1.1 固体表面几何特性 1.1.1表面波纹度 表面波纹度是零件表面周期性重复出现的一种几何形状误差,波纹度有两个重要参数即波高h和波距s 。波高h表示波峰与波谷之间的距离,波距s表示相邻两波形对应点的距离。表面波纹度会减少零件实际支承表面面积,在动配合中会引起零件磨损加剧。[1]表面波纹度通常是由于机加工时不均匀的进刀、不均匀的切削刀或机床的振动引起的。[2] 1.1.2 表面粗糙度 表面粗糙度不像表面波纹度那样具有明显的周期性,其波距和波高均较小,常用下列指标对表面粗糙度进行评定: (1)轮廓算数平均偏差Ra(2)均方根偏差Rq(3)微观不平十点高度Rz(4)轮廓最大高度Rmax[3] 不同形状和轮廓的表面用上述不同方法测得的粗糙度值也不同.但在一定程度上,它们之间可以相互换算。以上参数仅能说明表面轮廓在高度方向的偏差,不能说明表面凸峰的形状、大小和分布状况等待性。因此还需要有其它参数如微凸体的峰顶曲率半径、微凸体的坡度、密度以及支承面积等来加以描述[4]。 1.1.3 支撑面积曲线 支承面积曲线不仅能表示粗糙表层的微凸体高度的分布,而且也能反映摩擦表面磨损到某一程度时,支承面积的大小[5]。支撑面积曲线主要用于计算实际接触面积。 在标准长度1的轮廓线上,做与中线平行的一系列直线,将各条平行线截取的轮廓图形

半导体锗的热场分析

XINYU UNIVERSITY 课程设计 作业题目半导体锗的热场分析 二级学院新能源科学与工程学院 专 业材料物理 班 级13材料物理 学 号1303210012 学生姓名蒲敏胜 授课教师吴闰生

半导体锗的热场分布Comsol Multiplysic模拟分析 1 Comsol Multiplysic的介绍 1.1 总体介绍 Comsol Multiplysic是由COMSOL集团研发的一款软件,COMSOL公司是全球多物理场建模与仿真解决方案的提倡者和领导者,其旗舰产品COMSOL Multiphysics,使工程师和科学家们可以通过模拟,赋予设计理念以生命。它有无与伦比的能力,使所有的物理现象可以在计算机上完美重现。COMSOL的用户利用它提高了手机的接收性能,利用它改进医疗设备的性能并提供更准确的诊断,利用它使汽车和飞机变得更加安全和节能,利用它寻找新能源,利用它探索宇宙,甚至利用它去培养下一代的科学家。 COMSOL Multiphysics起源于MATLAB的Toolbox,最初命名为Toolbox 1.0。后来改名为Femlab 1.0(FEM为有限元,LAB是取自于Matlab),这个名字也一直沿用到Femlab3.1。从2005年3.2版本开始,正式命名为COMSOL Multiphysics。[1] 从3.2的版本开始,正式命名为COMSOL Multiphysics,因为COMSOL公司除了Femlab外又推出了COMSOL Script和COMSOL Reaction Engineering等一系列相关软件。这两款软件也相当于Femlab 的工具箱,也是为了满足科研人员更高的要求。如在COMSOL Script 中,你可以自己编程得到自己想要的模型并求解;你也可以通过编程在COMSOL Multiphysics基础上开发新的适用本专业的软件,也就是

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