Флуктуации концентрации примес

Еще меньшего масштаба флуктуации концентрации примеси [c.194]

Большие флуктуации концентрации примеси в твердой фазе [АС (1 — 10) 0 АХ (10 — 10 ) сж] наблюдаются также, когда при росте поверхность раздела имеет ячеистую структуру. При этом области сегрегации примеси могут образовывать двумерную или трехмерную сетку в зависимости от конкретной структуры поверхности раздела во время роста, причем ширина ячеек а такой сетки равна 10 — 10 см. [c.195]

Фазовые превращения 227—344 Фазовый состав 106, 107 Фантомы см. Зародыши- призраки Физо полосы 367 Флуктуации 227—229 Флуктуации концентрации примеси 194 [c.482]

Кроме того, существуют и другие эффекты, влияющие иа туннельную проницаемость. Сюда относятся флуктуации концентрации примесей, приводящие к образованию узких каналов с пониженными барьерами [272], образование резонансных траекторий по периодическим цепочкам примесных состояний в полупроводнике [272] и, наконец, эффекты освещения. Экспериментально было обнаружено, что некоторые s—sm—s-контакты, в которых не было эф кта Джозефсона, приобретают его в результате освещения и сохраняют его при выключении освещения (см. [255]). По-видимому, это связано с образованием долгоживущих метастабильных электронных состояний на примесях. [c.481]

Распад твердого раствора или полиморфное превращение протекает с образованием фаз, имеющих состав, отличный от исходной матричной фазы, поэтому для гомогенного возникновения зародыша новой фазы критического размера необходимо наличие флуктуации концентрации. Чаще зародыши образуются в дефектных местах кристаллической решетки, на границах зерен, в местах скопления дислокаций, на включениях примесей и т. д. (гетерогенное зарождение). Это объясняется уменьшением работы образования зародышей (по сравнению с гомогенным зарождением), ускорением диффузионных процессов и тем самым облегчением получения концентрационных флуктуаций, необходимых для зарождения новой фазы. Рост зародышей новой фазы происходит неупорядоченным переходом атомов через границу раздела из исходной фазы во вновь образуемую. [c.46]

Соотношения (2.7, 2.8) позволяют оценивать флуктуации атомов примесей в полупроводнике и-типа, выращенном тем или другим технологическим способом. Например, вытягивание из расплава или процесс диффузии обеспечивают флуктуации атомов примесей на требуемом уровне при rij (N - Л/д). В этом случае флуктуации примеси не приводят к появлению полей, стремящихся их подавить, как было бы при (ЛГд - Л/д) П/, где П/ — собственная концентрация атомов данного полупроводника. Другими словами, флуктуации примесей в объеме полупроводника и-типа в приборах с барьером Шоттки не могут быть физической причиной появления краевого поля напряженности Е , ответственного за провоцирование поверхностного пробоя, так как и в барьере Шоттки, и в р-и-переходе краевое поле образуется поверхностными зарядами Q , [c.168]

Зарождение в процессах выделения и подобных им превращениях часто начинается главным образом на границах зерен или дислокациях. О причинах этого мы говорили выше при рассмотрении гетерогенного зародышеобразования (разд. 2.2), однако Б данном случае имеются еще дополнительные причины, объясняющие, почему такие места особенно благоприятны для зарождения. В частности, это связано с тем, что растворенные атомы имеют тенденцию к сегрегации на границах зерен и дислокациях даже тогда, когда основной объем исходной фазы является устойчивым (см. ФМ-3, гл. I, разд. 6.1) если же исходная фаза становится мета-стабильной, эта тенденция заметно возрастает. Этот эффект особенно ярко выражен в случае примесей внедрения, которые сильно взаимодействуют с дислокациями. Так, например, электронномикроскопические и кинетические исследования выделения углерода в а-железе в интервале температур 0—170° С указывают, что часть избыточного углерода сегрегирует сначала к дислокациям и что зарождение дискретных частичек карбидной фазы происходит благодаря флуктуациям концентрации углерода вдоль дислокаций. Лишь впоследствии эти частицы растут за счет атомов углерода, поступающих непосредственно из объема матрицы (а-железа). [c.255]

Электронный перенос в пленках с крупномасштабными флуктуациями электрофизических свойств. Пространственные флуктуации локальных электрофизических свойств тонких пленок (концентрации свободных носителей заряда, удельной проводимости и др.) могут быть обусловлены такими факторами, как химическая неоднородность, неравномерное распределение легирующей примеси по объему, скопление дефектов и т.п. (см. главу 6). В ОПЗ локальные флуктуации концентрации свободных носителей чаще всего связаны с неравномерным распределением заряда по поверхности кристалла. Флуктуационную неоднородность принято называть крупномасштабной, если пространственная протяженность однородных областей превышает такие характерные размеры, как длина волны де Бройля Хд, длина свободного пробега носителей заряда /о, длина экранирования д (для ОПЗ - полная ширина о)- [c.72]

Но возможное замерзание флуктуации концентрации не может объяснить наблюдающегося расхождения между измеренным и вычисленным R в органических стеклах и плавленом кварце, если в них нет посторонних примесей. [c.335]

Превращения при распаде твердого раствора или полиморфном превращении (кроме мартенситного) протекают с образованием фаз, имеющих состав, отличный от исходной маточной фазы. Поэтому для гомогенного возникновения зародыша новой фазы критического размера необходимо наличие флуктуации свободной энергии и концентраций. Чем больше степень переохлаждения, тем меньше критический размер зародыша и требуемые для его образования флуктуации свободной энергии и концентраций. Чаще зародыши образуются в дефектных местах кристаллической решетки, на границах зерен, в местах скопления дислокаций, на включениях примесей и т. д. (гетерогенное [c.117]

Флуктуации скалярной диссипации и процесс диффузии частиц. Рассмотрим диффузию частиц примеси с, имеющих в начальный момент времени to координату хо в физическом пространстве и го в пространстве концентраций пассивной примеси, что соответствует источниковому члену = S t — to)S z — 2 о) (х — хо). Характеристики турбулентности и пассивной примеси считаем однородными или локально однородными в окрестности хд. Следствием (1.3), [c.400]

Рассмотрим перенос примеси квазиодномерным потоком, средняя скорость которого постоянна, а флуктуации скорости являются статистически однородным случайным полем. Будем полагать, что для локальных концентрации и фильтрационных переменных справедлива система уравнений [c.249]

Рассматриваемые нами неоднородные полупроводники представляют собой в идеальном случае монокристаллы, в которых локальная концентрация донорных и акцепторных примесей меняется от точки к точке. Один из способов приготовления таких кристаллов заключается в изменении концентрации примесей в расплаве по мере того, как из него медленно вытягивается растуш ий кристалл при этом концентрация примесей меняется вдоль заданного пространственного направления. Необходимы тонкие методы выращивания кристаллов, поскольку обычно для эффективной работы устройств весьма существенно, чтобы в кристалле не происходило сильного увеличения рассеяния электронов на флуктуациях концентрации примесей. [c.210]

Темп-ра и концентрация примеси на фронте К. из расплава флуктуируют из-за конвекции расплава и вращения кристалла и тигля в обычно слегка несимметричном тепловом поле. Соответствующие положения фронта К. отпечатываются в кристалле в виде полос (зонар-ное строение, рис. 16). Флуктуации темн-ры могут быть столь сильны, что рост кристалла сменяется плавлением и ср. скорость оказывается на порядок меньше мгновенной, Интенсивпость конвекции и амплитуда полосчатости уменьшаются при выращивании кристаллов в невесомости. [c.501]

При Л. п. необходимо равномериое распределение примеси в объёме кристалла или по толщине эпитаксиального слоя. При направленной кристаллизации из расплава равномерное распределение примеси по длине слитка достигается поддержанием постоянной её концентрации в расплаве (за счёт его подпитки) либо программированным изменением коэф. распределения примеси. Последнее достигается изменением параметров процесса роста. Повысить однородность распределения примесей в монокристаллах можно воздействуя на расплав магн. полем. Магн. поле, приложенное к проводящему расплаву, ведёт к возникновению пондеромоторных сил. 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, теми-ре в случае газофазной эпитаксии, обеспечивая пост, концентрацию примеси в газовой фазе над подложкой. [c.579]

При высоких концентрациях примеси заметной величиной становится отклонение от ее среднего распределения. Среднее значение квадрата флуктуации числа примесных атомов в объеме (гц — дебаевский радиус экранирова ния >ал ао (при хаотич. распределении примесей) (б/У ) /о искажение [c.112]

Интересуясь только вляянием на флуктуации неравновесности, связанной с наличием поля, мы перенебрегаем флуктуациями полного числа электронов, связанными с процессами ионизации н рекомбинации. Строго эти флуктуации могут отсутствовать в случае, когда все электроны образованы примесями с малым потенциалом ионизации полное число электронов совпадает тогда просто с полным числом примесных атомов. Пренебрегается также флуктуациями концентрации нейтральных молекул. Относительная флуктуация этой концентрации заведомо мала по сравнению с такой же для электронов, поскольку концентрация электронов много меньше концентрации молекул. [c.127]

Примеси в полупроводниках обычно рассматриваются как локализованные уровни с энергией, фиксированной по отношению к валентной зоне или зоне проводимости. Однако в 1949 г. Пирсон и Бардин показали [29], что энергия ионизации бора в Si уменьшается при увеличении концентрации примеси. Было доказано, что такое поведение характерно как для доноров [30], так и для акцепторов [31] в GaAs. Поскольку полупроводниковые лазеры часто изготавливаются из сильно легированного материала и работают при больших концентрациях инжектированных носителей, необходимо рассмотреть влияние этих больших концентраций на плотность состояний. При коццентрациях при-месей, характерных для полупроводниковых лазеров, нельзя описывать примеси локализованными уровнями, энергии которых отделены от краев зон некоторым промежутком. В этом случае произвольное распределение заряженных примесей в кристалле приводит к флуктуациям потенциала, которые создают хвосты плотности состояний в зоне проводимости и в ва- лентой зоне [4, 5, 32] j [c.155]

При росте кристаллов в достаточна больших объёмах в-ва (десятки, сотни см и более) перемешивание р-ров и расплавов возникает самопроизвольно. Р-р около растущих граней обедняется, его плотность уменьшается, что в поле тяжести приводит к конвекционным потокам, направленным вверх. По-разному омывая разл. грани, потоки изменяют скорости роста граней и облик кристалла. В расплаве из-за нагревания примыкающей к растущему кристаллу жидкости скрытой теплотой К, также возникают конвекц. потоки. Скорость, темп-ра и концентрация примесей в конвекционных потоках хаотически или регулярно колеблются около ср. значений. Соотв. меняются скорость роста и состав растущего кристалла, в теле к-рого остаются отпечатки последоват. положений фронта К. (зонарная структура). Флуктуации темп-ры в расплаве могут быть столь сильны, что рост кристалла сменяется плавлением. В металлич. расплавах магн. поле останавливает конвекцию и уничтожает зонарность. При отсутствии силы тяжести, напр, на искусств, спутниках, конвекция сильно уменьшается, соотв. уменьшается зонарная неоднородность. При К. в невесомости расплав перестаёт смачивать стенки сосуда, что снижает плотность дислокации в вырастающем кристалле. [c.321]

Кроме такой макронеоднородности слитка по химическому составу, в кристалле могут возникать неоднородности значительно меньшего масштаба, например вследствие флуктуаций условий роста, которые приводят к соответствующим флуктуациям в распределении примесей в твердой фазе. Поверхности равных концентраций (изоконцентраты) в этих случаях располагаются параллельно фронту кристаллизации, воспроизводят его форму в различные моменты времени. Сами флуктуации могут быть очень велики [ ДС (0,1 — 10)С о] и в то же время простираться на сравнительно небольшие расстояния [ДХ (0,01 — 1) см]. [c.194]

В случае макросегрегации /АС равняется половине разности концентраций, приходящейся на 1 см длины кристалла, а = 1. В случае сегрегации, обусловливаемой флуктуациями условий роста, АС равняется половине средней амплитуды флуктуации примеси, а d равно длине волны флуктуаций. В этом случае тг О — 10 см- . [c.198]

Недавно предложенный метод расчета турбулентного переноса реагирующих примесей [1-3] основан на использовании условных средних концентраций реагирующих компонентов. Ниже рассматривается влияние круп-номаспЕтабных флуктуаций диссипации концентрации пассивной примеси 4-6] на точность уравнений для условных средних и вычисляются соответствующие поправки. Путем численных расчетов проводится сравнение моделей для условных средних и традиционных методов расчета, а также сравнение разных подходов для вычисления коэффициентов уравнений для условных средних. [c.395]

Однако на практике такая зависимость не наблюдается. Это связано с тем, что в реальных кристаллах всегда имеются дефекты, возникшие из-за присутствия примесных ионов, имеющих валентность, отличную от валентности ненов основного вещества. Если в щелочно-галогенидных кристаллах типа НаС1 имеются, например, двухвалентные катионные примеси, такие как Ва, 5г, Са, Сб и др., то они, как показывают рентгенографические исследования, входят в кристалл как примеси замещения, т. е. ионы Ва, 5г, Са. Сс1 занимают катионные узлы решетки. Так как при растворении примесей суммарный электрический заряд кристалла остается равным нулю, то при замещении одного катионного узла решетки двухвалентным катионом возникает катионная вакансия. Таким образом, при низких температурах в кристалле концентрация катионных вакансий, определяющая удельную проводимость кристалла, будет значительно выше, чем концентрация вакансий, образовавшихся из-за тепловых флуктуаций. [c.45]

Первое из них связано с учетом достаточно тонких и пока еще недостаточно изученных в количественном плане эффектов трансформации контуров отдельных и перекрывающихся спектральных линий давлением воздуха (сдвиг, интерференция перекрывающихся линий, специфика уширения при переходе от столкновительного к доплеровскому контуру). Второе направление связано с накоплением и статистической обработкой информации о временных флуктуациях метеопараметров и концентраций поглощающих газов по вертикальной и наклонным трассам, а также с уточнением профилей концентраций малых газовых примесей ц короткоживущих компонентов молекулярной атмосферы (например, продукты химических реакций в озонном слое). Успешное решение этого вопроса требует накопления данных лидарных измерений газового состава атмосферы и расширения арсенала спектроскопических методов атмосферной оптики, использующих лазеры с управляемыми спектральными характеристиками. И, наконец, новым, практически не затронутым в научной литературе вопросом является вопрос разработки оптических моделей нелинейно поглощающей атмосферы. Его возникновение связано с увеличением энергии и мощности современных лазеров, применяющихся для исследований атмосферы, до уровней появления нелинейных спектроскопических эффектов. [c.214]

Когда энергия, необходимая для создания поверхности раздела фаз, относительно велика, процесс образования зародыша в основном определяется вторым членом А/ з уравнения общей свободной энергии фазовых превращений. Особенно это имеет место при небольших степенях переохлаждения (первый член / .РV мал). В этих условиях образование зародыша рвязано с необходимостью значительного искажения атомнокристаллической структуры на возникающей межфазной границе. Такие зародыши называются зародышами некогерентного типа. Они образуются преимущественно по границам зерен с большими углами разориенти-ровки, которые особенно характерны для металлов в рекристаллизован-ном состоянии, а также на свободных поверхностях и инородных включениях. Эти места являются наиболее выгодными потому, что обладают более высокими уровнем свободной поверхностной энергии и степенью искажений кристаллической решетки исходной фазы. Уменьшение размера зерен способствует увеличению числа возникающих зародышей и тем самым ускоряет превращение в целом. А. X. Коттрелл 16] отмечает, что по степени искажения (или неупорядоченности) атомной структуры эти границы и поверхность раздела между некогерентным зародышем и матрицей исходной фазы весьма напоминают друг друга. Возникновение некогерентных зародышей по границам зерен в сплавах облегчается еще и потому, что благодаря повышенной концентрации поверх-ностноактивиых легирующих элементов и примесей и более высоким коэффициентам диффузии атомов на границах (в сравнении с областями неискаженной решетки в зерне) повышается вероятность флуктуаций состава и сокращается время, необходимое для подхода атомов нужного сорта к зародышу. Экспериментально это доказано методом меченых [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...