Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Методы получения твердофазных материалов

Кристаллические твердые тела могут быть получены в виде:
(а) монокристаллов  максимально возможной чистоты и минимальной дефектности,(б) монокристаллов с дефектной структурой, созданной путем целенаправленного введения определенных примесей, (в) порошков, (г) поликристаллических изделий, состоящих из большого числа кристаллов с различной ориентацией,  но прочно связанных между собой,
(д) тонких пленок. Важный класс твердофазных материалов составляют также некристаллические (аморфные или стеклообразные) материалы, из которых можно приготовить объемные изделия или тонкие пленки.

Методы выращивания монокристаллов.

При выращивании из расплава контейнер с расплавом и затравкой охлаждают так, чтобы затравка  всегда была холоднее расплава, но переохлаждение на ее поверхности было невелико и затравка росла без дендрито-образования или появления «паразитных» кристаллов. Этого достигают разными способами: меняя температуру нагревателя (метод Стронга-Штебера), перемещая нагреватель относительно контейнера (метод Бриджмена-Стокбаргера), вытягивая затравку из расплава  без вращения (метод Киропулоса) или с вращением (метод Чохральского). Затравке или щели, из которой вытягивают кристалл, иногда придают специальную форму, выращивая кристаллы разного профиля (метод Степанова) и др.

Особенно широко распространен метод  Чохральского, который  в основном применяют для получения монокристаллов, состав которых тождественен исходному расплаву. Затравочный кристалл приводят в соприкосновение  с поверхностью расплава, температура которого немного превышает температуру плавления.  При постепенном движении затравки  вверх на ее поверхности, обращенной к расплаву, происходит кристаллизация, в результате чего  получаются удлиненные кристаллы с той же кристаллографической ориентацией, которой обладала  затравка. При «вытягивании» кристалла расплав и кристалл вращают в противоположных направлениях, что позволяет уменьшить температурные и концентрационные неоднородности, то есть повысить качество монокристалла. Метод Чохральского широко используют для выращивания монокристаллов полупроводниковых материалов, таких как Si, Ge, GaAs и др.

Методом Степанова  - вытягиванием через щель  на поверхности расплава  получают профилированные кристаллы, например, трубы, пластины и др.
Зонная плавка

Вначале плавят ту часть вещества, которая примыкает к затравке, а при дальнейшем протягивании лодочки через печь и последовательном плавлении остального вещества происходит направленная кристаллизация.  На этом принципе основана также зонная очистка – широко известный метод очистки твердых тел. Используется тот факт, что примеси в основном концентрируются в расплаве, а не в твердом теле и их «выгоняют» из кристалла, постепенно перемещая зону расплава.

Получение материалов в виде тонких слоев и пленок

Две группы методов получения тонких пленок: химические и физические.

 

Читайте далее:

Дата публикации:2012-11-09

Просмотров:1377

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.