Потрійні сполуки і тверді розчини на їх основі є воістину невичерпним джерелом напівпровідникових матеріалів з широ

ким спектром фізико-хімічних властивостей Хімічні звязки в потрійних напівпровідникових фазах, також як і в подвійних, носять змішаний характер – ковалентно-іонний-металевий Специфіка звязків у цих матеріалах обумовлена ​​наявністю атомів трьох сортів

Потрійні напівпровідники можуть бути розділені на одноаніонние (двухкатіонние) і двуханіонние (однокатіонние) Більшість потрійних напівпровідникових одноаніонних сполук підкоряється правилу Музера-Пірсона: аніон ефективно добудовує валентну оболонку до восьми електронів Однак для застосування цього правила на практиці необхідно знати Стехіометрична формулу і кристалічну структуру аналізованої фази для точного визначення величин ne, NB і NBB Оцінити, чи є хімічний звязок «напівпровідникової» для двуханіонних потрійних сполук, більш складно, ніж для одноаніонних

Емпірично встановлені наступні закономірності утворення потрійних напівпровідників – аналогів відомих подвійних

Перше правило У потрійний фазі сумарне число валентних електронів має бути таким же, як і в бінарній напівпровідникової фазі-аналогу

Друге правилоТип хімічного звязку в потрійний фазі повинен бути таким же, як і в бінарній напівпровідникової фазі-аналогу20 Третє правилоРізниці електронегативності компонент

зєднання не повинні бути великі

Четверте правило Більшість потрійних напівпровідникових сполук підкоряється правилу нормальної валентності Для одноаніонних сполук із загальною формулою AKBLCM воно записується так:

x   y   z

Kx + Ly = (8 − M)z,                                    (212)

де K, L і M – Число валентних електронів, які віддає компонент A, B, C, відповідно, зєднання на утворення хімічних звязків у ньому

Для двуханіонних потрійних напівпровідників:

Kx = (8 − L)y + (8 − M)z                              (213)

20 Перші два правила, по-суті, близькі до правилу Музера-Пірсона

Ці правила виконуються для більшості напівпровідників і засновані на тому, що елементи однієї групи періодичної системи володіють схожими фізико-хімічними властивостями, що зумовлено однаковим числом валентних електронів у них

Потрійні алмазоподібні напівпровідники утворюються при виникненні sp3-гібридних звязків і характеризуються Тетраедрично розташуванням атомів в просторі Для них крім перерахованих вище закономірностей має виконуватися додаткове правило: чотири електрона на атом

Kx + Ly + Mz = 4                              (214)

x + y + z

Користуючись усіма цими правилами, можна отримати наступні потрійні сполуки-аналоги, наприклад, подвійних сполук типу AIIIBV (по

перечное заміщення): 2AIIIBV → AIIAIVBV, або для AIIBVI: 2AIIBVI →

AIAIIIBVI

У розглянутому нижче прикладі заміщення проводиться в катіонної підгратці

Ga

As

AIIIBV

Zn    Ge

As2

AIIBIVCV

Cu    Ga    Ge2

As4

AIBIIICIVDV

У наступній таблиці наведені формули можливих потрійних алмазоподібних сполук похідних від ANB8-N

2           A   B

A2 B  C           A B

2            A  B

A3  B2  C          A B

2  C3           A   B

2B   C3            A  B

A3 B

A4 B

C2              A B

C3              A B

3B  C          A  B

A2  B   C          A  B

Таким чином, можливе існування десяти класів недефектного потрійних алмазоподібних сполук (в порівнянні з трьома класами недефектного подвійних алмазоподібних сполук), причому число зєднань в одному класі потрійних в кілька разів перевищує число зєднань в одному класі подвійних Велика група складних алмазоподібних напівпровідникових сполук описана в [26]

Джерело: І А Случинський, Основи матеріалознавства і технології напівпровідників, Москва – 2002