какие химические элементы являются полупроводниками
Какие химические элементы являются полупроводниками
Δ W – ширина запрещенной зоны элемента.
По химическим свойствам бор сходен не с элементами III группы, а с элементом IV группы – кремнием. В этом проявляется «диагональное сходство». Бор, как и кремний, образует слабые кислоты, не проявляющие амфотерных свойств, тогда как Аl (ОН) 3 – амфотерное основание.
Соединения бора и кремния с водородом – летучие вещества, самовоспламеняющиеся на воздухе. Как и кремний, бор образует соединения с металлами с большой твердостью и высокими температурами плавления.
Кристаллы бора получают пиролизом диборана В 6 Н 6 на вольфрамовой проволоке или восстановлением ВВr 3 водородом в контакте с горячей танталовой проволокой. Электрические свойства бора зависят от температуры пиролиза.
При обычных условиях бор находится в твердом виде, образуя макромолекулы ( В 12 ) с ковалентными связями. Удельное сопротивление бора ρ = 0,02 Ом·м, ширина запрещенной зоны – 1,08 эВ. Подвижность [1] дырок больше подвижности электронов. Подвижность дырок 0,2÷50 см 2 /(В·с). Подвижность электронов 0,4 ¸ 1,0 см 2 /(В·с).
Тонкие слои бора, полученные пиролизом, применяют для изготовления стабильных резисторов.
В элементарной ячейке этих веществ содержатся 8 атомов. Весь кристалл можно рассматривать как огромную молекулу, в которой атомы связаны ковалентной связью.
Наиболее распространенный элемент земной коры (до 28 % земной коры). Существует в аморфном и кристаллическом состоянии. Свободный кремний можно получить прокаливанием диоксида кремния с магнием
Полупроводниковыми свойствами обладает кристаллический кремний высокой степени очистки. В промышленности кремний получают восстановлением SiО2 коксом в электрических печах:
Диоксид кремния или кремнезем ( SiO 2 ) встречается в кристаллическом и аморфном виде. В природе находится в виде минерала кварца, прозрачные, бесцветные кристаллы которого в форме шестигранных призм, называют горным хрусталем. Горный хрусталь, окрашенный примесями в лиловый цвет, называется аметистом, а в буроватый – дымчатым топазом. Разновидности кварца – агат и яшма. Из мелких зерен кварца состоит обычный песок. Чистый кварцевый песок – белого цвета, но чаще он окрашен соединениями железа в желтый или красноватый цвет.
Кремний высокочистый имеет тетраэдрическую структуру ( sр 3 – гибридизация) расположения атомов и кубическую форму решетки, как у алмаза. Каждый атом кремния соединен четырьмя валентными связями с расположенными в вершинах тетраэдра другими атомами.
Собственная проводимость кремния определяется термической генерацией собственных носителей заряда – электронов и дырок, при переходе электронов из валентной зоны в зону проводимости. Концентрация носителей экспоненциально зависит от температуры.
Четырехвалентный элемент, имеющий структурный тип решетки алмаза. Дефицитнее кремния. Получают из GеО 2 восстановлением водородом:
Порошок сплавляется в кварцевой лодочке. Затем слиток подвергается зонной очистке. После очистки из германия готовят монокристаллы из расплава.
Свойства германия и кремния
Плотность, 10 3 кг/м 3
Температура плавления, °С
Удельное сопротивление, ом ·м
Ширина запрещенной зоны, эВ
Подвижность электронов, см 2 /(В·с)
Подвижность дырок, см 2 /(В·с)
Германий применяется для изготовления диодов и триодов, датчиков Холла для измерения напряженности магнитного поля, фототранзисторов и фоторезисторов.
Олово растворяется в кислотах:
Sn + 2 NaOH + 2 H 2 O → Na 2 [ Sn ( OH ) 4 ] + H 2 ↑,
что указывает на его амфотерность. Олово устойчиво на воздухе, поэтому используется для покрытий стальных изделий от коррозии.
As и Sb – токсичны, особенно аран ( А s Н 3 ) и стибан ( Sb Н 3 ).
Существует в модификациях: белый, красный, черный. Белый фосфор с молекулярной структурой самая неустойчивая форма фосфора.
Красный фосфор – полимер белого. Черный фосфор – получается при нагревании белого до 200 ° C под давлением или красного до 350 ° C под давлением, имеет слоистую структуру как у графита.
Ширина запрещенной зоны белого фосфора 2,6 эВ, красного фосфора 1,56 эВ, черного фосфора – 0,33 эВ.
Под давлением у фосфора ширина запрещенной зоны уменьшается. Структура черного фосфора анизотропна и его электрические свойства сильно зависят от направления.
Все модификации обнаруживают фотопроводимость. В качестве компонента фосфор входит в полупроводниковые химические соединения.
Теллур полупроводник с дырочной проводимостью, сохраняющий свойства полупроводника в жидком состоянии, а с ростом температуры электропроводность переходит в металлическую.
Полупроводники типа А III B V
Кристаллическая решетка соединений типа А III В V менее симметрична, чем решетка алмаза, германия, кремния. Примерами соединений этого типа могут быть: InSb – антимонид индия, InАs – арсенид индия, InР – фосфид индия, GаSb – антимонид галлия, GаАs – арсенид галлия, GаР – фосфид галлия, АlSb – антимонид алюминия.
Эти соединения имеют большую, чем у германия и кремния подвижность электронов. Электропроводность полупроводниковых соединений зависит от примесей, входящих в междоузлия или в узлы атомной решетки в виде атомов замещения (это элементы II, IV, VI групп).
Карбид кремния SiC ( A IV B IV )
Получается восстановлением из SiО 2 углем при высокой температуре в электрических печах:
Химическая структура и тип связи у карбида кремния такой же как у элементов IVВ подгруппы. Имеется ряд модификаций карбида кремния. Ширина запрещенной зоны карбида кремния – 2,86 эВ.
Меднозакисные выпрямители широко применялись в технике (в измерительных приборах, в схемах автоматических устройств и др.).
Мn 3 О 4 – закись – окись марганца – поликристаллический полупроводник с ∆ W = 1,25 эВ. Этот окисный полупроводник применяется в термисторах (термометрах сопротивления).
К оксидным полупроводникам с электронной электропроводностью относятся широко используемые радиоэлектронике ферриты и сегнетоэлектрики (сегнетова соль).
Сульфид цинка – кристаллическая структура с кубической или гексагональной решеткой природного или синтетического происхождения.
Сульфид висмута – кристаллическое вещество ромбической структуры, получают сплавлением висмута с серой в нейтральной среде или в вакууме. Плотность – 7,4 · 10 3 кг/м 3 ; молекулярная масса – 514,2; ∆ W = 1,25 эВ.
C оединения типа А II В VI
Физические свойства соединений типа А II В VI
Структура и свойства полупроводников.
Полупроводники представляют собой обширную группу веществ, которые по своей электрической проводимости занимают среднее положение между проводниками и изоляторами. К полупроводникам относятся кремний (силиций), германий, селен, арсенид галлия и д.р.
Структура вещества.
Структура кристаллов.
На рис.2а показаны два несвязанных атома водорода. Когда оба атома приближаются друг к другу, их электроны начинают вращаться по одной и той же орбите, общей для двух атомов ( рис.2б ). Таким образом, они создают прочную связь между ядрами, потому что сила отталкивания между ядрами не позволяет им подойти слишком близко друг к другу, а сила притяжения между каждым электроном и каждым ядром не дает им «разбежаться». Полученная молекула стабильна, и этот тип связи называется ковалентной.
В кристаллах отдельные атомы связаны между собой и образуют кристаллическую структуру, которую имеют все полупроводники. Далее для большей конкретности и ясности рассмотрим явления в силиции, помня, что в германии и других полупроводниках все происходит аналогично.
На рис.3а показана кристаллическая решетка силиция, а на рис.3б выделена его элементарная ячейка в кристалле, состоящая из одного центрального и четырех смежных атомов.
На рис. 4а показана эта же атомная ячейка с орбитами общих электронов. Эта проекция пространственной модели не наглядна, поэтому будем использовать простую модель, как на рис.4б. На ней видно, что центральный атом соединены с четырьмя соседними атомами парой общих электронов.
Общие свойства полупроводников.
В настоящее время для изготовления полупроводниковых приборов наиболее широко используются силиций и германий.
Теоретические исследования показали, что силиций во многих отношениях превосходит германий. Но для использования на практике он должен быть очищен в гораздо большей степени чем германий.
Из-за большей химической активности технология производства чистого силиция была намного дороже, чем германия. Поэтому вначале производили в основном германиевые транзисторы. Сейчас же технология очистки отработана и поэтому в большинстве производятся кремневые транзисторы.
Свойства кремния, германия и селена.
Как уже было сказано, в полупроводниковой технике используют большое количество химических элементов и веществ. Коротко рассмотрим физико-химические свойства кремния, германия и селена.
Собственная проводимость полупроводников.
Здесь мы хотим подчеркнуть кое-что важное. Строго говоря, у чистого полупроводника фактически только электронная проводимость. Она, по своему движению, делится на две категории.
Первая из них включает свободные электроны, имеющие значительную энергию и движутся свободно между атомами. Ко второй категории относятся валентные электроны с меньшей энергией, которые перемещаются скачкообразно от атома к атому.
Теория и практика показывает, что удобнее пренебрегать скачкообразным электронным движением и вместо этого ввести фиктивные положительные частицы, называемые дырками, которые движутся в противоположном направлении. Такая замена значительно облегчает понимание и изучение явления в полупроводниках
Примесная проводимость полупроводников.
Удельное электрическое сопротивление чистого германия при комнатной температуре примерно в 4 миллиона раз выше, чем у меди, а у кремния и селена еще больше (см. рис.5). Следовательно, чистые полупроводники приближаются к изоляторам и не используются для изготовления полупроводниковых элементов.
Полупроводники резко увеличивают свою электропроводность, если они содержат примеси других веществ. (Добавление примесей называют легированием. ) Незначительное добавление примесных веществ увеличивает их проводимость в сотни и тысячи раз.
Далее мы рассмотрим свойства только кремния, потому что в других полупроводниках эти явления аналогичны.
На рис.12а в чистый кремний добавляется индий (In). В этом случае одна из связей отсутствует, потому что у индия только три валентных электрона. Это равносильно появлению дырки, у которой вполне хватает энергии, чтобы занять место соседнего валентного электрона полупроводника (рис.12б).
В результате тепловых колебаний эта дырка движется хаотично в кристалле, а атом индия, после принятия соседнего электрона, превращается в отрицательный ион. Электрический заряд акцепторов отрицательных ионов компенсируется хаотично движущимися дырками и кристалл в целом электрически нейтральным.
Полученному таким образом P-кремнию присуща дырочная проводимость, которая зависит от концентрации акцепторных примесей в полупроводнике.
Типы полупроводников. Свойства, практическое применение.
Здравствуйте, дорогие друзья. В этой статье речь пойдет о полупроводниках. Мы рассмотрим типы полупроводников, их свойства и практическое применение.
Почему именно полупроводниковый диод, транзистор или тиристор? Потому, что основу этих радиокомпонентов составляют полупроводники – вещества, способные, как проводить электрический ток, так и препятствовать его прохождению.
По своим электрическим свойствам полупроводники занимают среднее место между проводниками и непроводниками электрического тока.
Самым известным полупроводником является кремний (Si). Но, кроме него, есть много других. Примером могут служить такие природные полупроводниковые материалы, как цинковая обманка (ZnS), куприт (Cu2O), галенит (PbS) и многие другие. Семейство полупроводников, включая полупроводники, синтезированные в лабораториях, представляет собой один из наиболее разносторонних классов материалов, известных человеку.
Характеристика полупроводников
Из 104 элементов таблицы Менделеева 79 являются металлами, 25 – неметаллами, из которых 13 химических элементов обладают полупроводниковыми свойствами и 12 – диэлектрическими. Основное отличие полупроводников состоит в том, что их электропроводность значительно возрастает при повышении температуры. При низких температурах они ведут себя подобно диэлектрикам, а при высоких — как проводники. Этим полупроводники отличаются от металлов: сопротивление металла растёт пропорционально увеличению температуры.
Другим отличием полупроводника от металла является то, что сопротивление полупроводника падает под действием света, в то время как на металл последний не влияет. Также меняется проводимость полупроводников при введении незначительного количества примеси.
Полупроводники встречаются среди химических соединений с разнообразными кристаллическими структурами. Это могут быть такие элементы, как кремний и селен, или двойные соединения, как арсенид галлия. Многие органические соединения, например полиацетилен (СН)n, – полупроводниковые материалы. Некоторые полупроводники проявляют магнитные (Cd1-xMnxTe) или сегнетоэлектрические свойства (SbSI). Другие при достаточном легировании становятся сверхпроводниками (GeTe и SrTiO3). Многие из недавно открытых высокотемпературных сверхпроводников имеют неметаллические полупроводящие фазы. Например, La2CuO4 является полупроводником, но при образовании сплава с Sr становится сверхроводником (La1-xSrx)2CuO4.
Учебники физики дают полупроводнику определение как материалу с электрическим сопротивлением от 10-4 до 107 Ом·м. Возможно и альтернативное определение. Ширина запрещённой зоны полупроводника — от 0 до 3 эВ. Металлы и полуметаллы – это материалы с нулевым энергетическим разрывом, а вещества, у которых она превышает З эВ, называют изоляторами. Есть и исключения. Например, полупроводниковый алмаз имеет запрещённую зону шириной 6 эВ, полуизолирующий GaAs – 1,5 эВ. GaN, материал для оптоэлектронных приборов в синей области, имеет запрещённую зону шириной 3,5 эВ.
Типы полупроводников, энергетический зазор
Валентные орбитали атомов в кристаллической решётке разделены на две группы энергетических уровней – свободную зону, расположенную на высшем уровне и определяющую электропроводность полупроводников, и валентную зону, расположенную ниже. Эти уровни, в зависимости от симметрии решётки кристалла и состава атомов, могут пересекаться или располагаться на расстоянии друг от друга. В последнем случае между зонами возникает энергетический разрыв или, другими словами, запрещённая зона.
Расположение и заполнение уровней определяет электропроводные свойства вещества. По этому признаку вещества делят на проводники, изоляторы и полупроводники. Ширина запрещённой зоны полупроводника варьируется в пределах 0,01–3 эВ, энергетический зазор диэлектрика превышает 3 эВ. Металлы из-за перекрытия уровней энергетических разрывов не имеют.
Полупроводники и диэлектрики, в противовес металлам, имеют заполненную электронами валентную зону, а ближайшая свободная зона, или зона проводимости, отгорожена от валентной энергетическим разрывом – участком запрещённых энергий электронов.
Типы полупроводников, ширина запрещенной зоны
В диэлектриках тепловой энергии либо незначительного электрического поля недостаточно для совершения скачка через этот промежуток, электроны в зону проводимости не попадают. Они не способны передвигаться по кристаллической решётке и становиться переносчиками электрического тока.
Чтобы возбудить электропроводимость, электрону на валентном уровне нужно придать энергию, которой бы хватило для преодоления энергетического разрыва. Лишь при поглощении количества энергии, не меньшего, чем величина энергетического зазора, электрон перейдёт из валентного уровня на уровень проводимости.
В том случае, если ширина энергетического разрыва превышает 4 эВ, возбуждение проводимости полупроводника облучением либо нагреванием практически невозможно – энергия возбуждения электронов при температуре плавления оказывается недостаточной для прыжка через зону энергетического разрыва. При нагреве кристалл расплавится до возникновения электронной проводимости. К таким веществам относится кварц (dE = 5,2 эВ), алмаз (dE = 5,1 эВ), многие соли.
Примесная и собственная проводимость полупроводников
Чистые полупроводниковые кристаллы имеют собственную проводимость. Такие полупроводники именуются собственными. Собственный полупроводник содержит равное число дырок и свободных электронов. При нагреве собственная проводимость полупроводников возрастает. При постоянной температуре возникает состояние динамического равновесия количества образующихся электронно-дырочных пар и количества рекомбинирующих электронов и дырок, которые остаются постоянными при данных условиях.
Наличие примесей оказывает значительное влияние на электропроводность полупроводников. Добавление их позволяет намного увеличить количество свободных электронов при небольшом числе дырок и увеличить количество дырок при небольшом числе электронов на уровне проводимости.
Примесные полупроводники – это проводники, обладающие примесной проводимостью. Примеси, которые с лёгкостью отдают электроны, называются донорными. Донорными примесями могут быть химические элементы с атомами, валентные уровни которых содержат большее количество электронов, чем атомы базового вещества. Например, фосфор и висмут – это донорные примеси кремния.
Энергия, необходимая для прыжка электрона в область проводимости, носит название энергии активизации. Примесным полупроводникам необходимо намного меньше ее, чем основному веществу. При небольшом нагреве либо освещении освобождаются преимущественно электроны атомов примесных полупроводников. Место покинувшего атом электрона занимает дырка. Но рекомбинации электронов в дырки практически не происходит. Дырочная проводимость донора незначительна. Это происходит потому, что малое количество атомов примеси не позволяет свободным электронам часто приближаться к дырке и занимать её. Электроны находятся около дырок, но не способны их заполнить по причине недостаточного энергетического уровня.
Типы полупроводников, собственная проводимость
Незначительная добавка донорной примеси на несколько порядков увеличивает число электронов проводимости по сравнению с количеством свободных электронов в собственном полупроводнике. Электроны здесь – основные переносчики зарядов атомов примесных полупроводников. Эти вещества относят к полупроводникам n-типа.
Примеси, которые связывают электроны полупроводника, увеличивая в нём количество дырок, называют акцепторными. Акцепторными примесями служат химические элементы с меньшим числом электронов на валентном уровне, чем у базового полупроводника. Бор, галлий, индий – акцепторные примеси для кремния.
Одноэлементные полупроводники
Самым распространённым полупроводником является, конечно, кремний. Вместе с германием он стал прототипом широкого класса полупроводников, обладающих подобными структурами кристалла.
Структура кристаллов Si и Ge та же, что у алмаза и α-олова. В ней каждый атом окружают 4 ближайших атома, которые образуют тетраэдр. Такая координация называется четырехкратной. Кристаллы с тетрадрической связью стали базовыми для электронной промышленности и играют ключевую роль в современной технологии. Некоторые элементы V и VI группы таблицы Менделеева также являются полупроводниками. Примеры полупроводников этого типа – фосфор (Р), сера (S), селен (Se) и теллур (Те). В этих полупроводниках атомы могут иметь трехкратную (Р), двухкратную (S, Se, Те) или четырехкратную координацию. В результате подобные элементы могут существовать в нескольких различных кристаллических структурах, а также быть получены в виде стекла. Например, Se выращивался в моноклинной и тригональной кристаллических структурах или в виде стекла (которое можно также считать полимером).
Типы полупроводников, кремний
Двухэлементные соединения
Свойства полупроводников, образуемых элементами 3 и 4 групп таблицы Менделеева, напоминают свойства веществ 4 группы. Переход от 4 группы элементов к соединениям 3–4 гр. делает связи частично ионными по причине переноса заряда электронов от атома 3 группы к атому 4 группы. Ионность меняет свойства полупроводников. Она является причиной увеличения кулоновского межионного взаимодействия и энергии энергетического разрыва зонной структуры электронов. Пример бинарного соединения этого типа – антимонид индия InSb, арсенид галлия GaAs, антимонид галлия GaSb, фосфид индия InP, антимонид алюминия AlSb, фосфид галлия GaP.
Ионность возрастает, а значение её еще больше растёт в соединениях веществ 2—6 групп, таких как селенид кадмия, сульфид цинка, сульфид кадмия, теллурид кадмия, селенид цинка. В итоге у большинства соединений 2—6 групп запрещённая зона шире 1 эВ, кроме соединений ртути. Теллурид ртути – полупроводник без энергетического зазора, полуметалл, подобно α-олову.
Полупроводники 2-6 групп с большим энергетическим зазором находят применение в производстве лазеров и дисплеев. Бинарные соединения 2– 6 групп со суженным энергетическим разрывом подходят для инфракрасных приемников. Бинарные соединения элементов 1–7 групп (бромид меди CuBr, иодид серебра AgI, хлорид меди CuCl) по причине высокой ионности обладают запрещённой зоной шире З эВ. Они фактически не полупроводники, а изоляторы. Нитрид галлия — соединение 3-5 групп с широким энергетическим зазором, нашёл применение в полупроводниковых лазерах и светодиодах, работающих в голубой части спектра.
Типы полупроводников, полупроводниковые материалы
Типы полупроводников, оксиды
Оксиды металлов преимущественно являются прекрасными изоляторами, но есть и исключения. Примеры полупроводников этого типа – оксид никеля, оксид меди, оксид кобальта, двуокись меди, оксид железа, оксид европия, оксид цинка. Так как двуокись меди существует в виде минерала куприта, её свойства усиленно исследовались. Процедура выращивания полупроводников этого типа еще не совсем понятна, поэтому их применение пока ограничено. Исключение составляет оксид цинка (ZnO), соединение 2—6 групп, применяемый в качестве преобразователя и в производстве клеящих лент и пластырей.
Положение кардинально изменилось после того, как во многих соединениях меди с кислородом была открыта сверхпроводимость. Первым высокотемпературным сверхпроводником, открытым Мюллером и Беднорцем, стало соединение, основанное на полупроводнике La2CuO4 с энергетическим зазором 2 эВ. Замещая трёхвалентный лантан двухвалентным барием или стронцием, в полупроводник вводятся переносчики заряда дырки. Достижение необходимой концентрации дырок превращает La2CuO4 в сверхпроводник. В данное время наибольшая температура перехода в сверхпроводящее состояние принадлежит соединению HgBaCa2Cu3O8. При высоком давлении её значение составляет 134 К.
ZnO, оксид цинка, используется в варисторах, голубых светодиодах, датчиках газа, биологических сенсорах, покрытиях окон для отражения инфракрасного света, как проводник в ЖК-дисплеях и солнечных батареях. dE=3.37 эВ.
Слоистые кристаллы
Двойные соединения, подобные дииодиду свинца, селениду галлия и дисульфиду молибдена, отличаются слоистым строением кристалла. В слоях действуют ковалентные связи значительной силы, намного сильнее ван-дер-ваальсовских связей между самими слоями. Полупроводники такого типа интересны тем, что электроны ведут себя в слоях квази-двумерно. Взаимодействие слоёв изменяется введением сторонних атомов – интеркаляцией.
Типы полупроводников, слоистые кристаллы
MoS2, дисульфид молибдена применяется в высокочастотных детекторах, выпрямителях, мемристорах, транзисторах. dE=1,23 и 1,8 эВ.
Органические полупроводники
Примеры полупроводников на основе органических соединений – нафталин, полиацетилен (CH2)n, антрацен, полидиацетилен, фталоцианиды, поливинилкарбазол. Органические полупроводники обладают преимуществом перед неорганическими: им легко придавать нужные качества. Вещества с сопряжёнными связями вида –С=С–С=, обладают значительной оптической нелинейностью и, благодаря этому, применяются в оптоэлектронике. Кроме того, зоны энергетического разрыва органических полупроводников изменяются изменением формулы соединения, что намного легче, чем у обычных полупроводников. Кристаллические аллотропы углерода фуллерен, графен, нанотрубки – тоже полупроводниками.
Магнитные полупроводники
Соединения с магнитными ионами европия и марганца обладают любопытными магнитными и полупроводниковыми свойствами. Примеры полупроводников этого типа – сульфид европия, селенид европия и твёрдые растворы, подобные Cd1-xMnxTe. Содержание магнитных ионов влияет на то, как в веществах проявляются такие магнитные свойства, как антиферромагнетизм и ферромагнетизм. Полумагнитные полупроводники – это твёрдые магнитные растворы полупроводников, которые содержат магнитные ионы в небольшой концентрации. Такие твёрдые растворы обращают на себя внимание своей перспективностью и большим потенциалом возможных применений. Например, в отличие от немагнитных полупроводников, в них можно достигнуть в миллион раз большего фарадеевского вращения.
Сильные магнитооптические эффекты магнитных полупроводников позволяют использовать их для оптической модуляции. Перовскиты, подобные Mn0,7Ca0,3O3, своими свойствами превосходят переход металл-полупроводник, прямая зависимость которого от магнитного поля имеет следствием явление гигантской магнето-резистивности. Применяются в радиотехнических, оптических приборах, которые управляются магнитным полем, в волноводах СВЧ-устройств.
Разнообразие полупроводниковых материалов
Помимо упомянутых выше полупроводниковых веществ, есть много других, которые не попадают ни под один из перечисленных типов. Соединения элементов по формуле 1-3-52 (AgGaS2) и 2-4-52 (ZnSiP2) образуют кристаллы в структуре халькопирита. Связи соединений тетраэдрические, аналогично полупроводникам 3–5 и 2–6 групп с кристаллической структурой цинковой обманки. Соединения, которые образуют элементы полупроводников 5 и 6 групп (подобно As2Se3), – полупроводниковые в форме кристалла или стекла. Халькогениды висмута и сурьмы используются в полупроводниковых термоэлектрических генераторах. Свойства полупроводников этого типа чрезвычайно интересны, но они не обрели популярность по причине ограниченного применения. Однако то, что они существуют, подтверждает наличие ещё до конца не исследованных областей физики полупроводников.