Неоднородность - распределение - примесь
Cтраница 2
Как следует из табл. VI.4, в случае большой погонной энергии при сварке и предварительного подогрева свариваемого металла ширина шага - кристаллизации увеличивается. Увеличивается и неоднородность распределения примеси. [16]
Влияние формы полупроводниковой пластины на эффект Гаусса может быть уменьшено, если измерения провести на длинном тонком стержне. Тем не менее, неоднородности распределения примесей также влияют на гальваномагнитные эффекты, правда, менее явно, чем форма полупроводниковой пластины магниторезистора. Так, например, монокристаллы антимонида индия с примесью железа дают сильную анизотропию поперечного изменения сопротивления в магнитном поле даже тогда, когда неоднородность не обнаруживается при холловских измерениях. [17]
Легирование монокристаллов полупроводников вызывает возникновение в них различных структурных дефектов. Так, рассмотренные в § 4 канальная и периодические неоднородности распределения примеси по поперечному сечению монокристалла служат источниками внутренних напряжений, приводящих к появлению в нем различных дефектов структуры. Этот эффект проявляется тем ярче, чем выше уровень концентрации легирующей примеси, особенно не оказывающей упрочняющего действия на полупроводник. Однако в монокристаллах, сильно легированных упрочняющими примесями, плотность дислокаций в области канала может быть значительно ниже, чем в остальных частях монокристалла. [18]
Однако имеются реальные пути, которые позволят повысить точность предлагаемого метода непрерывного контроля. Одним из них может быть интенсивное перемешивание расплава, которое уменьшит неоднородность распределения примеси в слитке и устранит флуктуации аналитического сигнала, вызываемые образованием градиента концентрации в поверхностном диффузионном слое. [19]
Косвенные доказательства существования примесных атмосфер на дислокациях были получены и при исследовании картин травления монокристаллов кремния, сильно легированных фосфором и мышьяком. В бездислокационных монокристаллах, содержащих 1018 - 1019 слг3 мышьяка или фосфора были обнаружены очень четкие периодические неоднородности распределения примеси. При той же концентрации легирующей примеси в кристаллах, выращенных в тех же условиях, но содержащих 5 103 смг2 дислокаций, эти неоднородности были выражены намного слабее. [20]
Чрезвычайно важное значение имеет - однородность распределения примесей в кристаллах, поэтому большое внимание уделяют разработке и совершенствованию методов выращивания, которые обеспечивают их равномерное распределение в слитке. При быстрой кристаллизации, которая предотвращает образование микродефектов в выращиваемых монокристаллах и обусловленную этими структурными нарушениями неоднородность распределения примесей [11 - 23], у границы раздела фаз происходит накопление атомов примесей в расплаве. [21]
Объяснение этому может быть дано на основе наблюдающейся связи между характером примесной неоднородности и структурным совершенством монокристаллов полупроводников. Присутствующие в них дислокации, как уже говорилось выше, образуют вокруг себя примесные атмосферы, заметно снижающие периодическую неоднородность распределения примеси. Поэтому при прочих равных условиях периодическая неоднородность сильнее проявляется в малодислокационных и особенно в бездислокационных монокристаллах полупроводников. [23]
Интерес к стабилизации этих свойств вызван тем, что фольга из цинка марки ЦО применяется в источниках тока. Электроды, изготовленные из различных партий цинковой фольги, имеют, по данным потребителей, нестабильные механические и электрохимические свойства, что может быть объяснено неоднородностью распределения примесей в цинке и неоднородностью структуры. [24]
Особенно трудно обеспечить точное определение микропримесей в твердом веществе. Расхождения результатов анализа одного и того же вещества, полученных в разных лабораториях, достигают иногда сотен и даже тысяч относительных процентов. Одна из причин - неоднородность распределения примесей в образце. Примеси нередко локализуются в местах, где кристаллическая решетка имеет дефекты, или между гранями кристаллов. Нелегко приготовить и соответствующие стандартные образцы. Помогает одновременное использование различных методов, многократный анализ одним и тем же методом и обработка результатов с применением методов математической статистики. Большую роль играет правильный отбор представительной пробы. Когда-то казалось, что теория пробоотбора разработана и отнюдь не сложна. [25]
При одновременном вращении тигля и кристалла в расплаве возникают сложные потоки жидкости. Их характер зависит от многих факторов: направления вращения, числа оборотов, формы тигля, соотношения диаметра кристалла и тигля и многих других. В общем случае для уменьшения неоднородности распределения примеси по поперечному сечению кристалла рекомендуется вращать его с максимально возможной скоростью, а тигель вообще не вращать. Однако обойтись без вращения тигля невозможно, так как на практике нельзя обеспечить в таких условиях симметрию теплового поля в расплаве. Поэтому тигель вращают с малой скоростью, но в том же направлении, что и кристалл. [26]
 |
Ликвация в сварном шве. а - межслойная. 6 - зональная. [27] |
Следует отметить, что по мнению ряда исследователей [19, 22] внутренние объемы металла шва кристаллизуются с наибольшей скоростью. Автор не разделяет этой точки зрения. Химический или обычный спектральный анализ не выявляют неоднородности распределения примесей в шве. Они фиксируют макрооднородность состава шва, обусловленную хорошим перемешиванием расплавленных основного и присадочного металлов в сварочной ванне. Но с помощью металлографических исследований и методов микрорентгенографии, авторадиографии и рентгеноспектрального анализа удается выявить микроскопическую ликвацию. Микронеоднородность распределения легирующих и легкоплавких примесей имеет большое, иногда определяющее, значение для механических, жаропрочных и коррозионных свойств сварного шва и стойкости его против образования горячих трещин. [28]
Жизнь большинства металлов и сплавов начинается после металлургического получения слитков или отливок будущих изделий. Дальнейшая судьба металла зависит главным образом от микро - и макроструктуры материала. Металл затвердевает, но и после этого продолжается медленная перестройка его структуры под действием внутренних напряжений: они порождаются неоднородностью распределения примесей, неправильной стыковкой отдельных кристаллов и другими дефектами, образующимися при затвердении. Этот процесс стабилизации, называемый естественным старением, в крупных отливках продолжается в течение нескольких лет, изменяя размеры, форму и напряженное состояние изделия. При обработке металла ультразвуком в процессе кристаллизации такая стабилизация внутренней структуры, а следовательно, и свойств металла происходит сразу при затвердевании отливки. При этом измельчаются микро - и макрозерна, уменьшается степень неоднородности распределения включений по всему объему материала. Вследствие структурных изменений улучшаются и механические свойства металла - повышаются его прочность и пластичность. [29]
Страницы: 1 2 3