Cтраница 3
Если между поверхностным слоем твердой фазы и раствором или между выпавшими кристаллами и жидкой фазой не успевает установиться равновесие, говорят о практическом поверхностном коэффициенте распределения () и практическом коэффициенте распределения ( D), величина которого определяет среднюю концентрацию примеси в кристаллах. [31]
Кл; и, - собственная концентрация, И 1 5 - 1010см - 3; Д, фт ця - коэффициент диффузии электронов в области базы, qT kT / q - температурный потенциал, k - постоянная Больцмана, Т - температура, К; ц, цр-подвижности электронов и дырок; а6 - средняя проводимость в активной базе; N6 - средняя концентрация примеси в активной базе; W-ширина базы. [32]
Разумно предположить, что при заданной скорости кристаллизации и других неизменных условиях протяженность слоя д остается неизменной. Обозначим через С среднюю концентрацию примеси в этом слое. [33]
![]() |
Схема струи с начальным аоджатием. [34] |
Исследуем, как изменяется средняя концентрация примесей по течению струи. Обозначим средние концентрации в струе и в среде соответственно через сср и Сокр. [35]
Совершенно очевидно, что и средняя концентрация примеси в жидкостном захвате в течение процесса также будет изменяться. Это можно выразить через изменение величины XN с помощью соотношения (11.128) Таким образом, использование соотношений (11.125) (11.128) позволяет рассчитать кривую разгонки, которая обычно выражается в виде графической зависимости состава дистиллята от доли отгона. С другой стороны, исходя из кривой разгонки, нетрудно определить оптимальную скорость отбора продукта или соответственно время проведения процесса, в которое, разумеется, не входит время пускового периода. [36]
В 1950 г. Эстерман [30] измерил величины удельных сопротивлений других образцов германия и кремния в области температур от 1 8 до 20 К - Температура измерялась специальными низкотемпературными термометрами. Образцы германия и кремния имели среднюю концентрацию примесей ( - 2 - 1017 центров / cm3 для германия) и величину удельного сопротивления при комнатной температуре около 0 15 ом-см. [37]
Влияние С0 на неравновесную кривую распределения при - Меси при направленной кристаллизации занимает особое место. Дело в том, что в процессе направленной кристаллизации изменяется средняя концентрация примеси в расплаве CL. Это изменение и изменение С0 от опыта к опыту в какой-то степени, по крайней мере в отдельных случаях, будут одинаково влиять на кривую распределения. [38]
![]() |
Схематичное изображение.| Диаграмма V - CL и возникновение ячеистой структуры. [39] |
Диаграмма V-CL введена в работе 25 ] и заключается в следующем. По оси ординат отложена скорость кристаллизации, а по оси абсцисс - средняя концентрация примеси в расплаве. На диаграмме V-CL такое изменение концентрации отражается прямой линией, параллельной оси абсцисс. При изображении этой линии необходимо учитывать, что последняя часть слитка, как уже указывалось, затвердевает с неопределенной скоростью кристаллизации, поэтому настоящая скорость кристаллизации может быть выдержана лишь на части ( большей) слитка. Необходимо оговорить и среднюю концентрацию примеси в расплаве, при которой заканчивается направленная кристаллизация. Дело в том, что в строгом соответствии с уравнением Релея концентрация примеси в конце слитка должна равняться бесконечности. В реальных условиях средняя концентрация примеси в расплаве в последней его части может равняться, например, эвтектической концентрации. [40]
При больших значениях Сь и V и та, и другая субструктуры переходят либо в дендритную, либо в зерна эвтектики. Отметим, что при У2 1 см / ч дендритный рост не наблюдается при изменении средней концентрации примеси в расплаве вплоть до эвтектической. [41]
![]() |
Характер распределения примеси вблизи границы раздела расплав - растущий кристалл ( при. [42] |
Таким образом, кристалл растет из слоя расплава, обогащенного примесью ( толщиной б); причем это обогащение тем больше, чем больше скорость роста. При очень медленном росте диффузионные процессы успевают выравнивать концентрацию примеси, и кристалл растет из расплава со средней концентрацией примеси Сш. Однако полностью устранить увеличение концентрации примеси у границы кристалла, растущего с измеримой скоростью, не удается. Содержание растворенного вещества в слое расплава, примыкающем к фронту кристаллизации, превышает его среднее значение в массе расплава. [43]
Оказалось, что ( 1 - g) линейно зависит от С0 - К сожалению, авторы указанной работы не определяли среднюю концентрацию примеси в расплаве по мере направленной кристаллизации, и поэтому по их данным диаграмму V-Cz. [44]
В методе конечного слитка помимо структуры частей слитка необходимо определять и среднюю концентрацию примеси в расплаве, отвечающую данному сечению слитка. Тогда получим картину, показанную на рис. 11.40. Здесь в отличие от рис. 11.37 границу между областями кристаллизации слитка с гладкой структурой и ячеистой мы проводим непрерывной линией, поскольку средняя концентрация примеси в расплаве изменяется непрерывно и возможно создание устройства, обеспечивающего непрерывное изменение скорости кристаллизации. [45]