Однородность - кристалл
Cтраница 4
С точки зрения получения максимальной полезной энергии обе системы примерно равноценны, но в системе с четырьмя уровнями легче получить генерацию света. Кроме того, используя неодим, можно строить лазеры не только на кристаллах, но и на стеклах, в которые этот элемент легко входит в отличие от хрома. Стекло же в технологическом отношении обладает целым рядом преимуществ перед кристаллами: размеры стеклянных стержней, содержащих неодим, могут быть довольно большими, они хорошо обрабатываются и их оптическая однородность существенно превышает однородность кристаллов. [46]
D ( г) и Е ( г), и все явления, рассмотренные ранее в гл. XXVI, XXVII, описываются этой суммой. Вторая и третья суммы в (149.2) учитывают эффекты взаимного влияния, причем тензоры угуг ( со) и ау т ( ы) третьего и четвертого рангов не зависят от координаты г вследствие однородности кристалла. [47]
Перенос осуществляется галогенами при температурах 650 - 950 С. Следует отметить, что в пленках, полученных методом химических транспортных реакций, концентрация носителей на порядок ниже, чем в кристаллах, полученных из расплавов, а подвижность при комнатной температуре достигает 9000 см2 / ( в-сек) ( против 5000 - 6000, наблюдаемых в кристаллах); однородность пленок также превосходит однородность кристаллов. [48]
Различают два типа физических свойств кристалла. Физические свойства, относящиеся к первому типу, не зависят от направления в кристалле. К таким свойствам относятся, например, плотность и теплоемкость кристалла. В силу однородности кристалла эти свойства описываются постоянными скалярными величинами. [49]
В предыдущей главе подробно рассматривались процессы упорядочения. Эти процессы осуществляются в результате перераспределения атомов внутри элементарных ячеек сверхструктур. Так как атомы перемещаются на расстояния, соизмеримые с межатомными, то это не приводит к нарушению макроскопической однородности кристалла: сплав остается однородным по составу, а, следовательно, и по другим макроскопическим физическим свойствам. Существуют, однако, фазовые превращения, приводящие к нарушению макроскопической однородности кристаллов. Это, в первую очередь, распад, в результате которого сплав становится гетерогенным и представляет собой смесь фаз, отличающихся составом. [50]
 |
Увеличение размеров кремниевых пластин. [51] |
На рис. 4.4 изображен слиток монокристаллического Si диаметром 200 мм, полученный методом Чохральского. В последние годы в технику выращивания монокристаллов быстро внедряется управление от ЭВМ. Выращенные кристаллы исследуются на дефектность методом рентгеновского анализа. Ведется работа по снижению содержания примесей кислорода и углерода и улучшению однородности кристаллов, выращенных методом Чохральского. [52]
Структурная кристаллография исследует закономерности внутреннего строения кристаллов. Рентгенография исследует структуру кристаллов, анализируя дифракцию рентгеновских лучей от кристалла. Кристаллическим называют вещество, чьи частицы закономерно периодически повторяются в пространстве. Согласно одному из распространенных определений, кристаллом называется однородное анизотропное тело, способное самоограняться. Однородность кристалла проявляется в постоянстве химического и фазового состава его, в неизменности его скалярных свойств. Анизотропия кристалла состоит в том, что векторные свойства его могут оказаться разными, будучи измеренными в различных направлениях. Малые скорости зарождения и роста приводят к возникновению крупных одиночных правильно ограненных кристаллов. Высокие скорости зарождения и роста приводят к конкурирующему росту множества зародившихся в расплаве или растворе микроскопически мелких кристаллов до их случайного столкновения друг с другом с образованием поликристаллического конгломерата. [53]
При направленной кристаллизации из расплава равномерное распределение примеси по длине слитка достигается поддержанием постоянной ее концентрации в расплаве ( за счет его подпитки) либо программированным изменением коэф. Последнее достигается изменением параметров процесса роста. Последние резко снижают интенсивность конвекции и связанные с ней флуктуации темп-ры и концентрации примесей. В результате однородность кристалла повышается. Однородного распределения при эпитаксии из жидкой фазы достигают кристаллизацией при пост, темп-ре; в случае газофазной эаитаксии, обеспечивая пост. [54]
Некоторые качественные закономерности выявляются из рассмотрения физической природы процесса кристаллизации и анализа имеющихся опытных данных. Так, увеличение интенсивности перемешивания при кристаллизации повышает ее скорость за счет возрастания коэффициента массоотдачи и способствует равномерному росту кристаллов, но они получаются более мелкими. К увеличению скорости процесса приводит повышение температуры, поскольку уменьшается вязкость жидкой фазы. С увеличением движущей силы процесса ( степени пересыщения хп - д: р) за счет более быстрого выпаривания растворителя или более быстрого охлаждения суспензии скорость кристаллизации повышается в связи с быстрым возрастанием числа зародышей, но частицы твердой фазы получаются более мелкими. Кроме того, при быстрой кристаллизации ухудшается однородность кристаллов - в них может защемляться маточный раствор. [55]
Чтобы выйти из тупика, воспользуемся чисто изобретательским приемом, который, возможно, шокирует физика, но вполне приемлем для инженера. Заставим устройство, на котором мгновенно закрепляется очередной кристалл, быстро вращаться. Тогда на фотоприемнике, воспринимающем контрольный луч, мы получим уже не постоянный, а колеблющийся по величине сигнал. Среднее значение сигнала будет соответствовать осредненной прозрачности кристалла, которая, собственно, и нужна инженеру. Более того, по величине отклонения сигнала от среднего значения, которое также фиксируется приемным устройством, можно судить и о правильности формы, и об однородности кристалла. [56]
Первый метод, при котором происходит удаление части растворителя за счет продувки воздухом, используется в производстве гранулированной аммиачной селитры, известково-аммиачной селитры и: а лиш1р - аммиачнрй селитры. При помощи воздуха удаляется влага также при кристаллизащш - 1леЖн гб-ку 1Юроса: 1Г В ряде-дрзг - - гих производств. Такой процесс кристаллизации трудно регулировать. Здесь часто получаются неоднородные кристаллы. Однородность кристаллов достигается кристаллизацией без удаления растворителя, которая более широко используется в промышленности. Здесь охлаждение осуществляется обычно водой, подаваемой в специальные охлаждающие рубашки или змеевики. Этот метод применяется в производстве квасцов, аммиачной селитры, сернокислого железа, мочевины и в целом ряде других производств. [57]
Взаимная растворимость сплавленных металлов сохраняется и в твердом состоянии. В этих случаях диаграмма плавкости выглядит так, как представлено на рисунке 209 для системы серебро - золото. Верхняя кривая выражает температуры, при которых начинается кристаллизация, а нижняя - температуры, при которых затвердевшие сплавы начинают плавиться. Состав первых кристаллических зародышей, однако, иной, чем состав расплава; в них относительно преобладает более тугоплавкий из данной пары металлов. Поэтому по мере образования и роста смешанных кристаллов состав жидких прослоек между ними все время изменяется в сторону все большего обогащения более легкоплавким металлом. Это приводит к нарушению однородности кристаллов; каждый новый слой, отлагающийся на их гранях, богаче легкоплавким металлом, чем предыдущий, а последний слой состоит только из легкоплавкого металла. [58]
Страницы: 1 2 3 4