3.3.1. Kremniy (Si)
Yarimo’tkazgichli asboblar va tizimlar ishlab chiqarishda eng ko’p
ishlatilayotgan modda kremniydir. U elementlar davriy tizimida 14-o’rinda turadi.
Atom og’irligi 28, uning eng katta valentligi 4, suyulish temperaturasi (normal
bosimda)
1414ºC, qattiq kremniyning zichligi 2.33
3
sm
g
,
dielektrik
singdiruvchanligi ε=11.7, diamagnetik.
Xona temperaturasida kremniy kimyoviy jihatdan barqaror, suvda erimaydi,
ko’p kislotalarga nisbatan bardoshli. Ammo, u nitrat va ftorid kislotalar
aralashmasida yaxshi eriydi:
O
H
NO
SiF
H
HF
HNO
Si
2
6
2
3
8
4
3
18
4
3
Kremniyning sirtini tozalash maqsadida ishqoriy ediruvchilar qo’llanadi.
Silliqlash uchun yuqoridagi aralashma asosidagi ediruvchilar ishlatiladi.
Ishqoriy eritmalarda kremniy
2
3
2
2
2
2
H
SiO
K
O
H
KOH
Si
reaksiya bo’yicha yaxshi eriydi.
Kremniy havo 900
0
C gacha qizdirilganda barqaror qoladi. Ammo, yuqoriroq
temperaturalarda oksidlanadi. Vodorod bilan kremniy 2000
0
C chamasidagi
temperaturada bevosita reaksiyaga kirishadi,
2
2
n
n
H
Si
silanlar hosil bo’ladi.
Azot bilan kremniy 1100
0
C-1300
0
C da reaksiyaga kirishib, nitridlar hosil
qiladi.
Kremniy galogenlar bilan oson ta’sirlashadi: ftor bilan xona temperaturasida,
xlor bilan 200
0
C-300
0
C da, brom bilan 450
0
C-500
0
C da, yod bilan 700
0
C-750
0
C
da. Suyulgan kremniy yuqori kimyoviy faollikka ega bo’ladi. Kremniy
monokristallarini o’stirish uchun eng maqbul modda sintetik kvars -
2
SiO
dir.
Yarimo’tkazgichlarning elektrik o’tkazuvchanligi
)
(
p
n
p
n
e
ifoda
bilan tavsiflanishi ma’lum.
78
n-tur yarimo’tkazgichda o’tkazuvchanlik
n
en
, bunda (kirishma to’la
ionlashadigan temperaturalarda) elektronlar zichligi n donor kirishma zichligi N
d
ga teng, ya’ni N
d
bo’lishi kerak edi. Bu tenglik kirishmalarning muayyan
miqdorigacha saqlanadi. Ammo, kirishmalar zichligi yetarlicha yuqori bo’lganda
bu tenglik saqlanmaydi (n
d
bo’ladi). Bu hodisani “legirlovchi kirishmalarning
politropiyasi”
deyiladi.
Uning
sababi
-
yetarlicha
ko’p miqdorda
yarimo’tkazgichga kiritilgan kirishma unda turli holatda bo’lishi mumkin.
Masalan, kirishma yarimo’tkazgichning atomlari yoki uning tuzilishi nuqsonlari
bilan birlashmalar hosil qilishi, tugunlar orasiga joylashishi va h.k. bo’lishidir.
Bunday holatlarning birida kirishma kristallda elektrik faol, boshqalarida esa
neytral holatda bo’lishi mumkin. Politropiya hodisasi yuz bera boshlaydigan
legirlovchi kirishmalar zichligini bo’sag’aviy zichlik deyiladi. Undan yuqori
zichliklarda yarimo’tkazgich kuchli legirlangan bo’lib qoladi.
Kremniyning (K) elektron (E) turdagi monokristallari fosfor (P) bilan
legirlanadi, kovak turdagisi bor (B) bilan legirlanadi. Shuning uchun ular KEF yoki
KDB tarzda belgilanadi.
Trixlorsilanni vodorod bilan tiklab kremniy olinadi:
.
3
2
3
HCl
Si
H
SiHCl
Do'stlaringiz bilan baham: |