Halbleiter und Phosphore / Semiconductors and Phosphors / Semiconducteurs et Phosphores: Vorträge des Internationalen Kolloquiums 1956 „Halbleiter und Phosphore“ in Garmisch-Partenkirchen / Proceedings of the International Colloquium 1956 „Semiconductors

696 Pages·1958·27.722 MB·German

by  E. Billig (auth.), Prof. Dr. Michael Schön, Prof. Dr. Heinrich Welker (eds.)

HALBLEITER uND PHOSPHORE
SEMICONDUCTORS AND PHOSPHORS
SEMICONDUCTEURS ET PROSPRORES
SEMICONDUCTORS PHOSPHORS
AND
Proceedings of the International Colloquium 1956
"Semiconductors and Phosphors" at Garmisch-Partenkirchen
SEMICONDUCTEURS PHOSPHORES
ET
Traites du Colloquium International 1956
a
"Semiconducteurs et Phosphores" Garmisch-Partenkirchen
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
HALBLEITER PHOSPHORE
UND
Vorträge des Internationalen Kolloquiums 1956
"Halbleiter und Phosphore" in Garmisch-Partenkirchen
Herausgegeben im Auftrag des Kuratoriums von
Prof. Dr. M. Schön, München
und
Prof. Dr. H. Welker, Erlangen
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
Mit 391 Abbildungen
ISBN 978-3-663-00644-2 ISBN 978-3-663-02557-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-02557-3
Alle Rechte vorbehalten
© 1958 by Springer Fachmedien Wiesbaden
Urspriinglich erschienen bei Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1958
Softcover reprint ofthe hardcover lst edition 1958
Vorwort
Vom 28. August bis l. September 1956 fand in Garmisch-Partenkirchen unter
dem Patronat der Internationalen Union für reine und angewandte Physik
(I.U.P.A.P.) und mit Unterstützung der UNESCO sowie der Bundes- und der
Bayerischen Landesbehörden ein "Internationales Kolloquium über Halbleiter
und Phosphore" statt. Das Kolloquium wurde vorbereitet von W. Gerlach,
G. Joos, H. Maier-Leibnitz, M. Schön und H. Welker.
Das Kolloquium schloß sich an die "International Conference on Semi
conductors 1954" in Amsterdam an. Während dort bereits Probleme auch aus
dem Bereich der den Halbleitern nahe verwandten photoleitenden Phosphore
in einigen Beiträgen berührt wurden, wurde in Garmisch-Partenkirchen dieses
Gebiet ausdrücklich in die gemeinsame Diskussion einbezogen.
Besonders eingehend wurden behandelt: Kristallwachstum und Kristallbau
fehler, chemische Natur und Art des Einbaus von Fremdatomen in das
Kristallgitter, Oberflächenerscheinungen, diamagnetische Suszeptibilität, Ther
mokraft und elektrische Eigenschaften sowohl von Halbleiter- als auch von
Phosphorsubstanzen.
Mit dem vorliegenden Band legen wir nun die Vorträge des Kolloquiums den
Fachgenossen vor. Es sind auch die Beiträge aufgenommen, die den Teil
nehmern an dem Kolloquium nur als Vordrucke verfügbar waren, über die
aber aus Zeitmangel nicht vorgetragen werden konnte. Von einer Kürzung der
Beiträge glaubten wir absehen zu sollen, wenn auch hierdurch der Umfang des
Tagungsberichts über das vorgesehene Ausmaß angewachsen ist.
Zu danken haben wir den Autoren, besonders aber dem Verlag, der jederzeit
auf unsere Wünsche eingegangen ist und dem die Herstellung und Ausstattung
des Bandes eine stete Sorge war.
Die Herausgeber
Michael Schön Heinrich Welker
Inhaltsverzeichnis
Wo Schottky, Geleitwort 1
0 0 o 0 0 o 0 0 0 0 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o
Eo Billig, Growth and Defects of Semiconductor Crystals 2
0 0 0 0 0 o o o o o o o
Fo Ao Krögerand Ho Jo Vink, The Incorporation ofForeign Atoms in Crystalline solids 17
No Riehl, Chemismus der Leuchtzentrenbildung in II-VI-Verbindungen 35
0
Po To Landsberg, Some Statistical Problems in Semiconductors 45
0 0 0 o o o o o o o
Po Brauer, Energiefragen beim Einbau von Fremdionen in Ionenkristalle 63
o o o o o
Jo Bardeen, Methods for Determination of Distribution of Surface States in Ge and Si 81
To So Moss, Photo-Electro-Magnetic and Magnetic Barrier Layer Effects 98
Ho Yo Fan and Ko Lark-Horovitz, Irradiation of Semiconductors 113
0 o 0 0
Wo Hanle, Beeinflussung von Leuchtstoffen durch energiereiche Strahlung 139
0
Go Ao Busch, Magnetische Suszeptibilität von Halbleitern 158
o o o o o 0 o o
Oo Madelung, Thermoelektrische und thermomagnetische Effekte in Halbleitern 178
Conyers Herring, The Role of Low-Frequency Phonons in Thermoelectricity and
Thermal Conduction 184
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o 0 o o o o o 0 0 • • 0 0 0
Ro Wo Keyes, The Effects of Elastic Strain on the Conductivity of Homopolar Semi-
conductors 236
0 0 o 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0 0 0 o o o o o
Ho Ao Klasens, Elektrolumineszenz von suspendierten Sulfidphosphoren 247
o o o o o o
So To Henderson, A Review of Non-Sulphide Phosphors 263
o o o o o o o o o o o o o
Ho Po Kallmann, Mo Furst and Fo Ho Brov.m, Investigation of Energy Transfer in
Liquid Organic Systems 269
o o 0 o o 0 0 0 0 0 o o o o o o o o o o o
Wo Hoogenstraaten, Der nicht-elektronische Energietransport in Phosphoren 285
Oo Stasiw, Elektronen-und Ionenprozesse in Silberhalogenidkristallen 306
o
Wo Franz, Zener-Effekt und Stoßionisation 317
0 0 0 0 0 0
Fo Mo Smits, Ro Co Miller and Ro Lo Batdorf, Surface Effects on the Diffusion of
Impurities in Semiconductors 329
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o 0 o o o o o o o o
Mo Go Petit-Le Du, Sur la Technique de Tirage des Monocristaux de Germanium n-p-n 338
Mo Go Ao Bernard, Mesures en Fonction de la Temperature du Courant dans les
Jonctions de Germaniumn-p 344
0 o 0 0 o o 0 0 o 0 0 o o o o o o o o o o o o
Fo Wo Go Rose, Trap Concentrations in Germanium, their Determination from
Lifetime Measurements and the Relation to a Practical Breakdown Voltage in
p-n J unction Rectifiers 356
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o
Po Günther and Go Köhl, Der Einfluß von schnellen cx-Teilchen auf die Eigenschaften
von Silizium p-n-Photoelementen 362
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o
Ro Gremmelmaier und Ho Welker, p-n-Übergänge aus InP zumNachweis von Neutronen-
strahlung 363
o o 0 o 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0 o o o o o o o o o o o
Jo So van Wieringen, Paramagnetic Resonance in Single Crystals of SiC Doped with
N, P, B or Al 367
o o o o o o o o o 0 0 o 0 0 0 0 0 o 0 o o o o o o o o o o o
Eo Burstein, Go So Picus and Ho Ao Gebbie, Infrared Cyclotron Resonance and Magneto-
optical Band Gap Effects in InSb 370
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o
Ro Kessler, Zur Temperaturabhängigkeit der p-Absorptionsbanden in Germanium 375
Po Ao Lee, Hall and Conductivity Mobilities in p-Type Silicon 380
0 0 o o o o o o o o
Ao Paulisch, Über den Hochtemperatur-Leitungsmechanismus thermisch Elektronen
emittietender Oxyde 386
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o o o o
Mo Zerbst und Wo Heywang, Zur Temperaturabhängigkeit der Trägerlebensdauer in
hochreinem Silizium 392
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o o o o o o o o
W ayne Wo Scanlon, The Lifetime of Charge Carriers in PbS 399
o o o o o o o o o o o
Hazimu Kawamura, Jun-ichi Okada, Hiroshi Okura and Yasutada U emura, The Carrier
Trapping due to the Dislocations in Polar and Nonpolar Semiconductors 400
Hazimu Kawamura and Takeo K ikuchi, The Trapping Centers of Electrons in Glass 402
o
Ao Ko Jonscher, Drift of Minority Carriers in the Presence of Trapping 402
o o o o o o
Mo So Ridout, Measurement of Minority Carrier Lifetime by the Phase Shift of Photo-
conductivity 408
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o o o o o o
Inhaltsverzeiohis VII
H. Jacobs, I. N. GTeenberg, L. Goble, A. Ramsa, ResonanoePotentials in Thin Films of
Potassium Chloride . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
Z. Matyas, Mechanismus der Lumineszenz von Silberhalogeniden und Versetzungen 426
P. Süptitz, Zur Driftbeweglichkeit von Elektronen in Silberchlorid 429
H. J. Oel, Fehlordnungseigenschaften am Silberjodid .............. 431
H. KaUmann und M. Silver, Hole Motion in Anthracene Crystals ......... 435
H. K. Bothe und L. Herforth, Experimenteller Beitrag zum Energieübertragungs-
mechanismus in Polystyrolphosphoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
A. Schmillen, Zur Frage der Energieübertragung in organischen Kristallen . . . . . 445
H. Schultz, Die magnetische Widerstandsänderung von Germanium im Temperatur-
bereich von 10 bis 20°K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
M. Glicksman, The Galvanomagnetio Effeots in the Germanium-Silicon Alloys .... 452
R. Broom, R. Barrie and !. M. Ross, Magnetoresistanoe Effeots in GalliumArsenide 453
R. G. Breclcenridge, Magnetoresistanoe and Hall Effeot Studies in Graphite .... 456
J. Appel, Zur Theorie der longitudinalen Widerstandsänderung in kovalenten Halb-
leitern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
G. A. Wolff, L. Toman jr., N. J. Field and J. 0. Clarlc, Relationship of Hardness,
Energy Gap and Melting Point of Diamond Type and Related Struotures . . . . 463
G. Busch, P. Junod, E. Mooser und H. Schade, Die elektrischen Eigenschaften von
Hgln2Te4 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 470
0. G. Folbertlt und H. Pfister, Über neue halbleitende Verbindungen mit Chalkopyrit-
struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 74
D. A. Wright, Some Physioal Properlies of Bismuth Telluride .... , ..... 477
P. Penning, Generation of Imperfeotions by Thermal Stress . . . . . . . . . • . 482
E. N. Adams and P. N. Argyres, Effeot of Orbital Quantization on Magneto C~mduo-
tivity in Semioonduotors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • 485
Jan Taue, Über die Entstehung von elektromotorisohen Kräften in Halbleitern 486
D. Geist und J. Hehnen, Die magnetische Suszeptibilität von eisen-dotiertem
Germanium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • . . . . 491
J. E. Parrott, The Interaction ofEleotrons and Phonons in Semioonduotor Transport
Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
H. W eiss, Wärmeleitfähigkeit von InSb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
G. G. Macfarlane and V. Roberts, The Speotrum of the Photooonduotive and Photo
magnetio Effeots in Semioonduotors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
E. GToschwitz, Zur Plasmatheorie elektronisoher Halbleiter . . . . . . . . . . . 501
W. Theis, Elektronenoptische Untersuchungen spezieller Kristallisationserscheinungen
des Selens . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
E. Schillmann, Die Dotierung von lndiumarsenid mit den Metallen der ersten Neben
gruppe des periodischen Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511
J. A. Lely and F. A. Kröger, Optioal Properlies of Pure and Doped SiC ...... 514
J. A. Lely and F. A. Kröger, Eleotrioal Properlies of Hexagonal SiC Doped with N,
BorAI........................... 525
D. G. Thmrias and J. J. Lander, Hydrogenas a Donor in Zino Oxide ....... 534
H. Ortmann, Diffusion von Aktivatoren in lumineszierendem Zinksulfid . . . . . . 535
H. Gobrecht, D. Hahn und K. Scheffler, Über den Effekt der Kathodothermolumineszenz 538
G. Destriau und L. Domergue, Über die Nichtexistenz einer Anregungsschwelle der
Elektrolumineszenz . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
K. G. McKay, Photon Emission from Breakdown in Silicon ...•....... 546
J. R. Haynes, Radiation Resulting from the Reoombination of Holesand Eleotrons
in Silicon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
G. A. Wolff, R. A. Hebert and J. D. Broder, Reoent Investigations on the Eleotro
luminesoenoe of Gallium Phosphide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
A. Fischer, Probleme der p-n-Elektrolumineszenz im sichtbaren Spektralbereich •. 551
M. R. Freymann, Absorption Dipolaire Debye de !'Oxyde de Zino, du Selenium et du
Carbure de Silicium . . • . • . . • . . . . . . . . . • . . . . . . 554
M. R. Freymann et E. Grillot, Absorption Photodipolaire du Sulfure de Zino. • •. 557
VIII Inhaltsverzeichnis
a
S. Nikitine, Spectres d'absorption et d'emission attribues l'exciton . . . . . . . 560
E. Grillot, Sur la nature de l'emission fluorescente de CdS pur a tres basse temperature 561
H. Haken, Theorie stationärer und nichtstationärer Zustände des Exzitons im polaren
Kristall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
a a
J. Roux, Application de l'Effet Photodielectrique l'Etude des Pi<'lges Electrons 568
P. F. Schmidt, Anodic Oxide Formationon Silicon ............... 570
J. D. Nixon and P. 0. Banbury, Junctions Induced in Germanium Surfaces by
Transverse Electric Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
D. H aneman and A. J. M ortlock, Transfer of Material from Radioactive Point Contacts
on Germanium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
K. E. Boeters, H. Gabrecht und F. Niemeck, Über den Einfluß von Gasen und Dämpfen
auf die Photoleitung und die Dunkelleitung dünner Bleiselenidschichten 577
K. Seeger, Verzögerte Elektronenemission von Germanium ........... 581
J. Loht/ und H. Raether, Die Elektronenemission: bei der Oxydation von Metall.
oberRächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
Ryogo K ubo, On Thermal Transition Process of Electrons in Solids . . . . . . . . 584
L. Merten, Berechnung der Gitterschwingungen in Kristallen mit Zinkblendestruktur 587
M. Fock, Äußere Tilgung, Aktivatorenwechselwirkung und Wanderung der Löcher in
den ZnSCu- und ZnSCuCo-Phosphoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593
W. van Goal, Fluoreszenz und Photoleitfähigkeit in Zink-Kadmium-Sulfiden aktiviert
mit Silber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . .· . . . . 602
Mme. M. Grillot-Bancie, Facteurs Extincteurs de la Fluorescence de CdS (Ag) ... 610
F. Matossi, Theory of Dynamic Queuehingof Photoconductivity and Luminescence 613
A. Bartschat und H. Gobrecht, Optische Anisotropie und Verhalten von Cadmiumsulfid-
Einkrist!!'llen in Hochfrequenz-Feldern . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622
E. Spenke, Siliziumleistungsgleichrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
D. N. Nasledov, Elektrische Eigenschaften einiger binärer Halbleiterverbindungen 641
B. M. Wul, Über den Durchschlag in p-n-Übergängen in Germanium . . . . . . 647
Takeski Miyauchi, A Note on the Energy Gaps of Semiconductors . . . . . . . 650
D. A, Petrow, J. M. Schaschkow, A. S. Belanovski, Die Diffusion der Beimengungen im
Silizium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 652
G. I. Skanawi, Die relaxationsmäßige Dielektrikapolarisation und das innere Feld in
Kristallen und Polykristallen . . . . . . . . . . . . . . 656
L. Sosnowski, Determination of Surface States in PbS Crystals • 674
N. A. Gorfunova und B. T. Kolomijez, Glasartige Halbleiter . . 678
Geleitwort
Die Mitglieder des deutschen nationalen Komitees der "Internationalen Union
für reine und augewandte Physik" hatten die Freundlichkeit, die nachstehen
den Referate und Einzelbeiträge des Internationalen Kolloquiums über Halb
leiter und Phosphore, Garmisch-Partenkirchen 1956, in einem Rahmen zu
veröffentlichen, der eine Beziehung dieses reichhaltigen Dokumentes inter
nationaler Zusammenarbeit zu Veröffentlichungen herstellt, die seit einigen
Jahren auf dem Gebiet der Halbleiterberichterstattung im deutschen Inlande
herausgebracht worden sind. Von dieser Reihe, die unter dem Titel "Halbleiter
probleme" die Referaten- und Diskussionstätigkeit des Halbleiterausschusses
des Verbandes Deutscher Physikalischer Gesellschaften der Öffentlichkeit
zugänglich macht, konnten bisher die Bände I bis III mit Berichten über die
Tagungen 1953 bis 1955 vorgelegt werden; die Tagung 1956- und ein ent
sprechender Veröffentlichungsband-wurde jedoch zugunsten der Beteiligung
unserer Ausschußmitglieder an der genannten internationalen Tagung, der
ersten dieser Art auf deutschem Boden, ausgesetzt. Wenn stattdessen, im
gleichen Verlag und in gleicher Ausstattung wie die "Halbleiterprobleme",
für das Jahr 1956 die Herausgabe des internationalen Garmiseher Tagungs
berichtes beschlossen wurde, so wissen wir das als kameradschaftliche Geste
dankbar zu würdigen. Es liegt uns aber fern, diesen Band etwa in unser
eigenes Programm einzuordnen; die Redaktion solcher internationaler Kon
ferenzberichte, für die die Veröffentlichung der Beiträge zur Amsterdamer
Konferenz 1954 als zuverlässiges Beispiel gelten kann, hat sich nicht nur
einer eigenen Stellungnahme, sondern wohl auch jeder über den historischen
Ablauf der Konferenz hinausgehenden ordnenden Einteilung zu enthalten.
Aus diesem Grunde habe ich mich auch mit meinen Freunden und Kollegen
Michael Schön und Heinrich Welker, die die Herausgabe übernommen haben,
dahin geeinigt, den von mir in Garmisch einleitend unternommenen Zuordnungs
versuch, der den Teilnehmern einen Überblick über den gegenseitigen Zusammen
hangder behandelten Themen und die Zugehörigkeit der Einzelvorträge zu den
zusammenfassenden Berichten geben sollte, in der Druckveröffentlichung
beiseite zu lassen; die Fülle und das Gewicht der Referate und Beiträge wird
ja für sich selber sprechen.
Es bleibt mir also nur übrig, dieser Sammlung von Beiträgen zur Physik und
physikalischen Chemie der Halbleiter und Phosphore als interessierter, aber
unbeteiligter Beobachter Glück auf den Weg zu wünschen; höchstens habe ich
noch hinzuzufügen, daß mir bei einer größeren Zahl von Problemen, die ich
auf diesem Gesamtgebiet seit längerer Zeit verfolge, nicht nur durch die von
berufendster Seite gegebenen Referate, sondern auch durch zahlreiche Original
beiträge jüngerer Fachgenossen entscheidende Klärungen gewonnen oder in
Aussicht gestellt scheinen.
'Vie weit in späteren Bänden unserer eigenen Reihe an Fragestellungen dieses
Sonderbandes angeknüpft oder wenigstens eine teilweise nachträgliche literari
sche Einbeziehung gewisser Beiträge in unser Prograrrm versucht werden
wird, möchte ich der Zukunft überlassen.
Erlangen, im Dezember 1956.
W alter Schottky
1 Halbleiter und Phosphore