33
о<105См-м~1 при комнатной темп-ре и раст╦т при повышении темп-ры. Расплавы с о"^5-10б См-м"1 относят к жидким металлам, с о≈ (1 ≈ 5) -1C5 См-ы"1 ≈ к жидким п о л у м е т а л л а м, <т<108 См -м"1≈ к жидким диэлектрикам. Граница между этими группами веществ условна. Однако появление полупроводниковых свойств связано с перестройкой электронного спектра и образованием в н╦м области с низкой плотностью состоянии, R к-рой электронные состояния локализованы (см. ниже).
Ж. п. открыты А, Ф. Иоффе и Л. Р. Регелсм в нач. 50-х гг. В отличие от электролитов (а<102 См-м"1), в них проводимость является не ионной, а электронной. В этой связи Ж- п. наряду с жидкими металлами пая. электронными расплавами, Ж. п. из-за отсутствия дальнего порядка относятся к числу неупорядоченных систем, В них доминирует ковалеит-ная связь. Поэтому пространств, распределение потенциала (потонц. рельеф) для электрона формируется гл. обр. локальной конфигурацией атомов, т. е. определяется ближним порядком и не является периодическим. Высокая проводимость ми. Ж. и. обусловлена тем, что хаотнч. компонента потенциала невелика.
Ж. к. образуются при плавлении кристаллич. кова-лентных полупроводников, если сохраняются ковалент-шае межатомные связи (Se, соединения типов А*В ],
A"BVI, A'»BVI, Aj"B,VI. A1VB1V, А2УВГ └ др.). В этом случае плавление сопровождается уменьшением, либо нсзпачнт. ростом электропроводности и уменьшением плотности. Однако в ряде случаев в процессе плавления тв╦рдого полупроводника происходит разрушение ко-валептных связей, изменение ближнего порядка и резкое увеличение концентрации электронов проводимости, приводящее к переходу в метал лич. состояние (Ge, Si, соединения типов AHBV, AII]BV, A^BIV и др.). В этом случае электропроводность резко (1 ≈ 3 порядка) возрастает при одноврем. увеличении плотности и координац. числа. Резкое увеличение концентрации электронов проводимости обусловливает аномально высокое значение энтропии плавления.
Температурная зависимость электропроводности Ж. п. в широком интервале темп-р описывается выражением:
где сг0 ≈ медленно изменяющаяся ф-ция Т\ А£ ≈ практически постоянная энергия активации проводимости. Роль запрещ╦нной зоны, обусловливающей активац. характер проводимости, играет область энергии вблизи минимума плотности состояний в энергетич. спектре электронов. При достаточно глубоком минимуме в его окрестности формируется зона почти локализованных состояний с малой подвижностью {псевдощель),
Ж. п. имеют высокие значения пгермоэдс, к-рая уменьшается с темп-рой. При этом постоянная Холла, как правило, отрицательна (см. Холла эффект). Ж. п. в основном мало чувствительны к примесям и практически нечувствительны к радиац. воздействиям. Однако в ряде случаев {TI2Bvr и др.) наблюдается заметное влияние отклонений от стехиометрии м нек-рых примесей на элсктрмч. свойства, что позволяет говорить о возможности их легирования. Вязкость Ж. п. уменьшается при повышении темп-ры, особенно вблизи ТПЯ. В иек-рых Ж. п. (Se, Sh2S3 и др.) обнаружен т. п. э «jail) е к т переключения ≈ появление отрицатель-лого дифференциального сопротивления в сильных элек-трич, полях и возникновение релаксац. колебаний, управляемых параметрами цепи.
Ж. и. перспективны как термоэлектрич. и радиотех-нич. материалы. Ряд Ж. п. (халькогениды Си и особенно сплавы Cu2S ≈ Cu2Te) отличается повышенными значениями дифференц. термоэдс, что при высоких темп-pax (>1500 К) делает их перспективными как материалы гетерофазных термоэлементов. Кроме того, они могут использоваться для радиаци-
О
онно стойких высокотемпературных термисторов и переключателей.
Лит.: М о т т Н., Д э в и с Э., Электронные прицпссы в некристаллических веществах, гтрр. с англ., 2 изд., т. 1≈2, М,, 1082; Катлер М., Жидкие полупроводники, пер. с англ., М., 1980; Р е г о л ь А. Р., Г л а з о в В. М., Физические свойства электронных расплавов, М., 1980; их щ е, Закономерности формирования структуры электронных расплавов, М., 1982; Полтавцев Ю. Г., Структура полупроводниковых расплавов, М., 1984. В. М. Глазов. ЖИДКОСТНЫЕ ЛАЗЕРЫ ≈ лазеры, в к-рых активной средой является жидкость. Практич. применение имеют 2 типа Ж. л., существенно отличающиеся и дополняющие Друг друга по свойствам излучения. Ж. л. яа красителях допускают непрерывную перестройку длины волны Я излучения. При смене красителей они могут генерировать X от 322 до 1260 нм как в непрерывном, так п в импульсном режимах. Способность к перестройке обусловлена широкими электронно-колебательными; полосами спектров молекул (см. Лазеры па красителях].
Ж. л. на неорганич. жидкостях (работающие в импульсном и непрерывном режимах) превосходят по удельной мощности и энергии твердотельные лазеры, т. к. при той же концентрации активных частиц они допускают эфф. охлаждение активного вещества путем его про-качки через резонатор и теплообменник. Б существующих Ж. л. па неорганич. жидкостях активными частицами являются ионы редкоземельных элементов (гл. обр. Nd3+), входящих в состав жидкого люминофора* Люминофор представляет собой смесьхлороксида (РОС13, SOCls, Se0012) с к-той Льюиса (SnCl4. ZrClEflp.)- Напр., в Ж. л. на люминофоре РОС13≈
≈SnCl4≈Nd ион Nd3+ окруж╦н 8 атомами О, входящими в состав молекулы РОС13 (рис.). Свет накачки поглощается ионами Nd3 + , обладающими широкими полосами возбуждения. Большие времена жизни метаетабилышх уровней Nd3+ позволяют достичь порога генерации. Разработаны также Ж. л., в к-рых ионы Ncl3+ входят в качестве активной примеси в жидкие хлориды Al, Ga, Zr и др. или их смеси.
Свойства Ж. л. с ионами Nd3+ являются промежуточными между свойствами твердотельных иеодимовых лазеров на стекло и на кристаллах. Особенности этих Ж. л. определяются свойствами ионов Nda + , работающих по четырехуровневой схеме. При накачке из оси. состояния ионов Nd3+ (уровень 4Ь/2) в их интенсивные полосы поглощения в областях длин воли 0,58; 0,74; 0,8 и 0,9 мкм они вследствие безызлучат. релаксации быстро переходят на. метастабильный уровень 4^'а/я. Генерация обычно происходит при переходах с уровня
*F*/2 на уровень 4/"/2 «приподнятый» над осн. уровнем примерно на 2000 см"1 и поэтому практически ненасел╦нный. Ото определяет малый порог генерации и относительно большие кнд (3≈5%). Энергия генерации ^1 кДж, мощность в непрерывном режиме и в режиме повторяющихся импульсов >1 кВт. Это определяет область применения таких Ж. д.: лазерная технология, медицина, накачка др. лазеров и т, п. Возбуждение Ж. л. производят ксеноповъши лампами.
Оси. недостаток, присущий всем Ж. л.,≈ относительно малая направленность излучения (большая расходимость). Применением активной коррекции или методов обращения волнового фронта, можно устранить этот недостаток.
Лит.; Спралочник по лазерам, пер. с англ., под ред. A.M. Прохорова, т. 1≈3, М., 1978; Аникиев Ю. Г., Ж а б о т и н с к и и М. Е., Кравченко В. В., Лазеры на неорганических жидкостях, М., 1986.
М. Е. Жаботикский.
ЖИДКОСТЬ ≈ вещество в конденсир. состоянии, промежуточном между тв╦рдым и газообразным. Область существования Ж. ограничена со стороны низких темп-р фазовым переходом в твердое состояние (кристаллиза-
о
О
37
