Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
324
генераторов [66]. Кроме того, BP оказывает модифицирующее и легирующее действие на силумины [58]. В табл. 97 приведены некоторые свойства фосфидов бора.
Соединения бора с мышьяком. Детальное рентгенографическое исследование системы В—As проведено в работах [84, 252, 790, 822], предложена диаграмма состояния этой системы, подтвердившая существование двух химических соединений — BAs и B6As (рис. 69).
Для получения арсенидов бора применялись: синтез из элементов [247, 248, 886, 894, 1020], осаждение кз газовой фазы [146, 325, 639]. Гройсон [707] и др. [313, 887] осуществляли t,'0 :интез из элементов при 800 и 1200° С и давлениях до 33 кбар. В ряде работ проведено обсуждение различных 1200 методов получения соединений бора с мышьяком [549, 650, 783].
Физико-химические свойст-
ва
J B1 As BAS \
CDOO о в '1070
-
і і
в ZO 40 60 S0As,am.%
Рис. 69. Диаграмма состояния системы B-As [84].
слабо (табл. 98). В работе [371] проведено тщательное исследование термической устойчивости моноарсенида бора гравиметрическим методом. Показано, что разложение BAs в вакууме около Ю-5 мм
рт. ст. начинается с 5800C и сопровождается выделением мышьяка с образованием субарсенида бора. Оценена энергия активации этого процесса в интервале 800—10000C (22,9 ккал/моль).
В работах [42, 155, 519, 550, 625, 975, 986, 1007, 1013] исследованы удельное электросопротивление, температурная зависимость сопротивления, рассчитаны концентрации носителей и ширина запрещенной зоны, изучены спектры отражения в области 1—6 эв в спектры пропускания в области 0,8—2 эв кристаллов BAs. Эти исследования показали, что арсениды бора являются перспективными полупроводниками, нашедшими применение в различных областях техники [38, 325, 522, 783, 913]. В частности, B6As благодаря высокой светопропуска-ющей способности, повышенной термической и эрозионной устойчивости может быть использован для изготовления смотровых окошек на искусственных спутниках и в ядерных реакторах [325].
Соединения бора с сурьмой и висмутом. Попытки синтезировать BSb при 800—24000C и давлении 75—100 атм привели к отрицательным результатам [707]. Предполагается [974],
325
Таблица 97
Свойство BP В„Р, (B0P)
Содержание бора, масс. % Структура о Периоды решетки, А: а е Плотность, zjcM.3: рентгеновская пикнометрическая Температура плавления, °С Теплота образования, ккал/моль Ширина запрещенной зоны, эв Твердость по Моосу Микротвердость, кГ/мм2 Показатель преломления Термо-э. д. с. (20—150°С), мкв/град 25,87 Кубическая 4,538 [331] 2,97 [47] 2,98—3,01 [638] 2,91 [47] >3000 [745] 22,27 [50] 2,1 [974] 2,4 [477] 4,51311] 5,9 [1020] 8,9[328, 638] 3400—3600 [63]; 4000 [65] 3,0—3,5 [985] 150 [63], 260 (легированный) [65] 69,41(67,68) Ромбоэдрическая 5,984 [823] 11,850 2,76(968, 893] 2,72[968] >2000 [893] 118 [494]
Таблица 98 Свойства арсенидов бора
Свойство BAs Bj.As, (B6As)
Содержание бора, масс. % Структура Периоды решетки. А: а с Плотность, г/смя: > рентгеновская пикнометрическая Ширина запрещенной зоны, эв 12,61 Кубическая 4.777 [894] 5,223 [246] 4,0—5,0 [325] 2,1 [974] 48,40(46,40] Ромбоэдрическая 6,1390(84] 11,8921 [84] 3,58(3,73) [84] 3,53
что ширина запрещенной зоны BSb не должна превышать 2,1 эв. При создании различных структур' в полупроводниковых материалах предлагается использование присадок В —Р, В — As, B-Sb [336].
Соединения бора с элементами подгруппы кислорода. Соединения бора с серой. Взаимодействие бора с, серой изучалось еще в прошлом веке многими известными химиками, работы которых обобщены в монографиях [24, 250].
326
Свойства фосфидов бора
Методами масС-спектроскопии, электронографии и спектроскопии в ИК- и видимой областях спектра [5, 491, 620, 652, 691, 1028] был изучен состав пара в системе В — S при высоких температурах, В этих работах установлено, что твердые продукты, содержащие бор и серу в различных отношениях, образуют в газовой фазе сульфиды BS2, B2S3 и BS, а также полимерные молекулы (BS2)m, (BS)n с различной степенью полимеризации.
Диаграмма состояния системы В—S в интервале концентраций от 65 до 100 ат, % серы построена и описана 3. С. Медведевой [249]. Структура сульфидов бора не определена; есть данные по интенсивности отражений и межплоскостным расстояниям для B2S3, но тип кристаллической решетки и сингония не установлены [90, 716].
В работах [322, 822] определена структура B)2S. Показано, что Bi2S является структурным аналогом а-бора, кристаллизуется в ромбической сингонии с параметрами а = 5,19А, ? = = 67°56',
Существование B4S и BS окончательно не доказано [250, 943, 1028].'
Полуторный сульфид бора B2S3 получался различными методами; непосредственным соединением нагретого до красного каления аморфного бора с сероводородом или парами серы в проточной системе, при взаимодействии Al2S3 с B2O3 при 12000C в токе азота, по реакции между аморфным бором и сульфидами некоторых металлов [24, 250, 458].
Дисульфид бора BS2 сначала обнаружили в газовой фазе [69, 154, 709, 966, 991], затем было показано, что BS2 существует и в твердом состоянии [71]. В этой работе проведено исследование термодинамики испарения BS2. Установлено," что основными компонентами насыщенного пара BS2 выше 55O0C являются молекулы BS2, (BS2J2 и (BS2J4.
