Шероховатость монокристаллов

В настоящем пункте мы рассмотрим свойства шероховатых моно-кристаллических поверхностей, поскольку для оптики рассеивающих сред этот объект является новым и малоизученным. В частности, шероховатость монокристаллов обладает свойством высокой упорядоченности, которая проявляется в одинаковой пространственной ориентации и форме элементов рельефа [2.52]. Эта упорядоченность приводит к некоторым необычным оптическим свойствам шероховатой поверхности монокристаллов (например, регистрируются аномальные спектры [c.66]

Рис. 6.15. Участки интерферограмм при нагревании шероховатого монокристалла 8i, полученные для разных областей пластины КЭФ-4.5 /100/. Контраст 0,03 (1), 0,07 (2), 0,018 (5), 0,022 (4), 0,025 (5)

Термоциклирование в интервале температур полиморфных превращений существенно сказывается на виде поверхности образцов [157, 284, 286, 290]. Гладкая в исходном состоянии поверхность образцов железа после нескольких термоциклов становится шероховатой, а на дальних стадиях циклической термообработки на ней появляются макроскопические неровности. Образование микрорельефа на поверхности имеет место и при термоциклировании монокристаллов железа, очищенного зонной плавкой. Вследствие [c.76]

Рис. 2.33. Шероховатая поверхность монокристалла кремния, ориентированная в плоскости /100/. Размер фотографии по горизонтали соответствует размеру 190 мкм на поверхности кристалла

Рис. 2.34. Спектры пропускания света а) в ближнем, б) в среднем ИК диапазонах монокристаллами кремния с шероховатой поверхностью. Цифрами указаны номера образцов. Для кристалла с двумя полированными поверхностями коэффициент пропускания в среднем спектральном диапазоне составляет яа 0,53 всюду, за исключением слабых полос поглош ения в области и яа 12504-400 см (Л яа 84-25 мкм)

Метод термометрии по коэффициенту отражения от полированной поверхности может применяться для случаев, когда изменение R обусловлено только изменением температуры, а характер взаимодействия света с поверхностью качественно не меняется. Если R изменяется во времени по причинам, не связанным с температурой (например, из-за развития шероховатости или образования пленки на поверхности), точность определения температуры падает и метод становится ненадежным, так как в течение эксперимента меняются не только параметры модели, описывающей взаимодействие света с поверхностью, но и сама модель. Например, при плазменном распылении монокристалла кремния уменьшение температуры, измеряемой по отражению лазерного пучка (Л = 633 нм) [4.17] может быть фиктивным если при ионной бомбардировке развивается шероховатость поверхности и уменьшается коэффициент отражения света, это уменьшение можно ошибочно принять за понижение температуры кристалла. [c.101]

Таблица 6.1. Контраст интерференции в отраженном Ун) и проходящем (Ут) свете с длиной волны 1.15 мкм для монокристаллов 81 с двусторонней полировкой поверхностей (8i I) и для кристаллов с шероховатой тыльной

Монокристаллические грани металлов получают обычно из монокристалла, разрезая его по различным плоскостям. Возникающие таким образом кристаллы имеют вследствие механического воздействия сильно поврежденную шероховатую поверхность. Последующая [c.345]

Соответствующие опыты на различных гранях монокристалла NiO в условиях окисления окиси углерода показали, что такая шероховатость создается гранями (111). [c.381]

Для повышения эффективности применения алмазного выглаживания необходимо правильно ориентировать монокристалл алмаза по вектору твердости , выполнить закругление рабочей части инструмента, подготовить обрабатываемую поверхность по форме, размеру, шероховатости и свойствам поверхностного слоя, а также строго соблюдать режимы и условия обработки. [c.795]

При изучении роста монокристаллов серебра [12—14] было "обнаружено, что процесс электрокристаллизации может протекать также без заметного перенапряжения и образования новых зародышей. Такие условия возможны, если на поверхности растущего кристалла имеются дефектные участки (дислокации) с расположением структурных элементов, отличающимся от их расположения в идеальной решетке этого же кристалла. Кристаллические дефекты на поверхности грани значительно облегчают процесс кристаллизации. В этом случае построение кристаллической решетки может происходить при спи-рально-передвигающемся росте грани кристалла (рис. 1-3) или при распределении адсорбированных атомов на атомарно шероховатой поверхности. Таким образом, на активной поверхности кристалла всегда есть многочисленные участки, способные к росту, и, следовательно, для такой поверхности кристалла не всегда требуется значительное пересыщение, благоприятствующее образованию новых зародышей [15, 16]. [c.16]

Параметрами поджигания готового поджигателя можно управлять, изменяя шероховатость поверхности его при помощи ионной бомбардировки. Это возможно сделать потому, что механизм поджигания обусловлен автоэлектронной эмиссией из ртутного катода в микрозазорах между телом поджигателя и охватывающей его конец ртутью. Поджигание наблюдается тогда, когда напряженность электрического поля в переходном слое АЛ достигает определенного значения и в зазоре между концом поджигателя и несмачивающей его ртутью образуется электрический искровой разряд. Высокотемпературные выпрямители. Получая плоскостные р — /г-переходы на монокристаллах карбида кремния, изготовляют выпрямители на рабочие температуры 500—600° С. [c.358]

Результаты, приведенные в таблице, показывают, что высоты, углы наклона и размеры элементов микрорельефа характеризуются довольно узкими интервалами вблизи средних значений. В этом проявляется упорядоченность шероховатости монокристаллов. Одинаковая ориентация и примерно одинаковые размеры микрограней отличают шероховатую поверхность монокристалла от шероховатой поверхности сте- [c.68]

Реальные поверхности имеют макро- и микроотклонения формы. Минимальная высота шероховатости поверхности, получаемая вибрационным шлифованием и ионным полированием по оптической технологии, находится в пределах 1. .. 10 нм. Минимум достигается на особо однородных материалах пара-фазном стекле, кварцевом стекле, монокристалле кремния и т. п. [c.7]

В неидеальных кристаллах закон сохранения квазиимпульса может не выполняться при элементарных процессах превращения магнонов, и поэтому могут происходить несобственные двухмагнонные процессы уничтожения маг-нона однородных колебаний и рождения вырожденного с ним (имеющего ту же частоту) магнона с кФй (рис. 4), Такие процессы можно назвать процессами рассеяния магнонов на неоднородностях. Неоднородностями могут являться химические неоднородности—флуктуации распределения ионов по узлам кристалла упоминавшиеся выше вариации направлений кристаллот рафич. осей в поликристаллах неоднородные упругие напряжения геометрические неоднородности— поры и шероховатости поверхности образцов. Последний вид неоднородностей играет большую роль в случае образцов из совершенных монокристаллов получение упоминавшихся выше малых значений ДЯ требует тщательной полировки поверхности образцов. [c.308]

Алмаз имеет твердость (HV10 ООО) в 6 раз выше твердости карбида вольфрама (HV1 700). Преимущественно применяют синтетические алмазы (борт, баллас, карбонадо) поликристаллического строения, отличающиеся меньшей хрупкостью и стоимостью, чем монокристаллы. Алмазным инструментом обрабатывают цветные сплавы, стеклопластики, керамику, обеспечивая при этом низкую шероховатость. При обработке сталей и чугунов применение алмаза ограничивается его высокой адгезией к железу и, как следствие, низкой износостойкостью. [c.397]

Выражения (2.3), (2.4) дают представление о том, каким образом на величины интерференционных экстремумов могут влиять различие пленок, нанесенных на поверхность, шероховатость поверхности, а также поглош ение света в объеме пластинки. На рис. 2.4, 2.5 приведены коэффициенты отражения и пропускания света монокристаллом кремния толш иной 0,5 мм при изменении длины волны в диапазоне 2 нм вблизи Л = 1,05 мкм п = 3,56, а 14 см ). Видно, что с увеличением длины волны растет амплитуда осцилляций отражения (Дщах т1п) и пропускания Тта.х — Ттш)- Это связапо с уменьшением коэффициента поглош ения света кристаллом (а = 14,3 см при Л = 1,05 мкм ж а = = 13,4 см при Л = 1,052 мкм) и улучшением резонансных свойств пластинки. [c.27]

Шероховатость поверхности. Поверхность твердого тела не представляет собой идеально гладкую плоскость. Даже после тщательной полировки поверхность имеет микрорельеф, для которого отклонения высот (или глубин) 6к от идеальной плоскости на два-три порядка величины превышают амплитуду тепловых колебаний атомов ко-Условие 5/г Л.0 выполняется только для участков микроскопического размера на свежесколотой поверхности монокристалла. [c.65]

На рис. 2.32 показан спектр рассеяния света полированной поверхностью монокристалла кремния, для которой средняя высота микрорельефа шероховатости не превышает 0,05 мкм. Спектр зарегистрирован с помощью спектрофотометра 8Ь1тас12и 11У 365, снабженного интегрирующей сферой диаметром 10 см. Образец был прижат к отверстию (диаметр 1 см) в сфере, шероховатая поверхность обращена внутрь сферы. Зондирующий пучок направляется внутрь сферы сквозь небольшое отверстие и падает на поверхность образца. Зеркальная составляющая отраженного пучка выходит из сферы через такое же отверстие и не попадает на фотоприемник. Рассеянная составляющая многократно отражается стенками сферы (покрытыми порошком из окиси бария) и детектируется фотоприемником. [c.65]

При нагревании монокристалла кремния в высоком вакууме (5 10 Topp) обнаружено существенное изменение параметров А и ф, не объясняемое одним только изменением температуры 4.34]. Наблюдалась следующая динамика измеряемых параметров. При медленном (в течение 5 мин) изменении температуры от 560 до 870 °С происходило изменение в диапазонах А 172-ь175,5° и ф 10,65-ь10,8°. При дальнейшем нагревании в диапазоне 975-ь1080 °С А уменьшался, тогда как ф продолжал увеличиваться. При 1080 °С происходило резкое уменьшение обоих параметров до А Ra 172° и / Ra 10,63°. Дополнительные методы исследования поверхности (микрофотографирование, Оже электронная спектроскопия и масс-спектроскопия) показали, что при высоких температурах происходит испарение атомов с поверхности, что сопровождается развитием шероховатости. [c.105]

Основными причинами для снижения контраста интерференции в пластинке при комнатной температуре являются непараллельность поверхностей пластинки и шероховатость поверхности. Непараллельность dh/dx серийно выпусрсаемых полупроводниковых кристаллов (Si, aAs, СаР и т.д.) характеризуется углами, лежащими в диапазоне 10 -ЬЗ 10 " рад. Для большинства полупроводниковых монокристаллов, серийно выпускаемых для микротехнологии интегральных микросхем, типична шероховатость тыльной поверхности (т.е. противоположной той, на которой создаются элементы схем). [c.147]

Вольфрам и его сплавы, а также монокристаллы вольфрама наиболее целесообразно обрабатывать инструментами, оснащенными СТМ. Например, стойкость резцов из кубического нитрида бора примерно в 6...8 раз больше, чем стойкость твердого сплава ВКЮХОМ. Также точение эльборовыми резцами позволяет получать точность 6... 7-го квалитетов, а шероховатость обработанной поверхности Ка < 2,5 мкм. Контактные температуры при точении эльборовыми резцами в 3...5 раз меньше, чем при точении твердосплавным инструментом. Стойкость резцов, оснащенных СТМ, можно повысить в 1,5...2 раза, применяя обработку в среде углекислого газа и при глубоком охлаждении (до 77 К). Тонкое точение вольфрама резцами из эльбора Р может с успехом заменить операцию шлифования. [c.82]

На монокристаллах меди химически активированную поверхностную диффузию можно обнаружить путем отжига кристаллов при низких температурах в вакууме (10 —10 мм рт. ст.) с незначительным парциальным давлением кислорода (Менцель). Переориентация некоторых граней кристалла выражается в возникновении характерных ступенек на определенных первоначально гладких гранях кристалла (поверхностно специфическое действие хемосорбции), а также в сглаживании других граней, которые до этого были сделаны шероховатыми путем травления (залечивание ямок травления) . Отжиг меди в сверхвысоком вакууме при прочих равных усло- [c.378]

Нами получена фосфатная пленка на германии, теллуре и их сплавах, используемых в качестве полупроводниковых материалов. Были испытаны германий (монокристалл) и сплавы теллура на основе свинца и германия. Наилучшие результаты показал раствор (в г/л) мажеф — 30—40 и Zn(N0g)2 — 50—60 tp = 97—99 °С, Тобр = = 20—30 мин. Этот раствор, как показали исследования, является оптимальным также и при ускоренном фосфатировании стали, цинка и кадмия. В результате образуется тонкая (5—10 мкм) мелкокристаллическая пленка преимущественно темно-серого цвета. Перед фосфатированием поверхность очищали шлифовальной бумагой и протирали тампоном, смоченным этиловым спиртом. Особенно тщательно монокристаллы обрабатывают шлифовальной бумагой до получения шероховатой матовой поверхности, так как на гладкой блестящей поверхности формирование пленки сильно осложняется. [c.294]

Алмазную обработку осуществляют широколезвийными однокромочными или профильными резцами, изготовленными из монокристаллов природного алмаза. Режущие кромки алмазных резцов тщательно доводят, чтобы обеспечить получение шероховатости Яг — 0,4-=-0,1 мкм. [c.80]

Эта скорость принципиально отличается от аналогичной скорости вязкой жидкости, и потому течение твердых тел по существу отлично от течения жидкостей,—в частности своей прерывистостью и упрочнением деформируемого тела. Эти особенности пластич. деформации монокристаллов до сих пор не получили общепризнанного объяснения но из предложенных (а именно изгиб атомных поверхностей, местное разрушение правильности решетки—атомная шероховатость—и возникновение новых поверхностей с повышенной потенциальной энергией) последнее повидимому наиболее соответствует прямому опыту. Это объяснение в частности хорошо согласуется и с существованием определенного максимума 6 истираемости монокристаллов при Г перехо- 5 да от упругого состояния к пластическому, как установлено Кузнецовым на каменной соли (фиг. 8, сошлифо-ванная масса в мг) с повышением Г поверхностная энергия тела убывает, и потому истираемость возрастает. Но как показывает опыт, после температуры перехода к пластич. состоянию истираемость снова убывает, а т. к. удельная поверхностная энергия тоже должна убывать, то следовательно необходимо предположить, что уменьшение истираемости объясняется увеличением поверхности, что действительно возможно при раздроблении монокристалла пластич. деформацией, т. е. при образовании мелкокристаллич. прослойки. Если же поверхностный мелкозернистый слой с кристалла удаляется, то истираемость начинает возрастать. Т. о. пластич. деформация тел монокристаллических приводится к таковой же тел поликристаллических. [c.297]

Исследованиями состояния ПС монокристаллического вольфрама после точения и свободного (ортогонального) строгания [6] установлено, что анизотропия монокристалла оказывает основное влияние на динамику процесса резания и состояние обработанной поверхности. На рис.4.6 показано изменение главной составляющей силы резания при ортогональном точении монокристалла вольфрама ориентации [100] со сксфостью резания 0,5 м/мин. На обработанной цилиндрической поверхности наблюдаются периодические зоны повышенной шероховатости и сколов. Имеют место два существенно отличающихся друг от друга состояния обработанной поверхности, характеризующейся или низкой или высокой шероховатостью со следами сколов. Это обусловлено, соответственно, двумя способами стружкообразования 1) путем пластического сдвига частей кристалла в срезаемом слое в системе скольжения [101], [111], [110] 2) путем отрыва частиц срезаемого слоя по плоскостям хрупкого разрушения [100]. [c.118]

Величина поверхности и пористость. Для сравнения эксперимента с теорией и для анализа механизмов разыгрывающихся на поверхностях разнообразных процессов, измеренные электрофизические и адсорбционные параметры свободных поверхностей относят к единице поверхности исследуемого объекта. Возникает вопрос — как измерить величину этой поверхности. Данные измерений на монокристаллах обычно относят к величине геометрической поверхности, которая, как видно из рис.1 (введение) может быть во много раз меньше величины поверхности, доступной для адсорбции сравнительно небольших по размеру молекул. Отношение такой "адсорбционной" поверхности к геометрической часто называют коэффициентом шероховатости. Качественные оценки этого коэффициента делаются на основе статистической обработки данных оптической и электронной микроскопии. Прямое определение поверхности адсорбционными методами в случае массивных тел, как правило, невозможно из-за малой величины поверхности. Значительный професс в измерении полной поверхности тонких пленок был достигнут в последние годы благодаря использованию пьезорезонансных кварцевых весов. В них измеряется сдвиг резонансной частоты монокристалла а-кварца с нанесенной на его поверхность пленкой [c.227]

Для того, чтобы наглядно представить себе роль рельефа поверхности, на рис.7.3,йг показаны изотермы адсорбции аргона на поверхностях двух монокристаллов кварца, измеренные с помощью пьезорезонансного метода. Обработка данных по уравнению БЭТ показала, что даже при наилучшей полировке кристалла коэффициент шероховатости больше 100. [c.229]

Растворение имеет тенденцию обнажить и даже преувеличить физические дефекты (пористость и трещины) и в то же время приводит к появлению более отчетливого рельефа, связанного с элементами микроструктуры — границ зерен, включений, различных баз. Размер этого проявления, а также определенная степень волнистости поверхности, зависят в большой мере от режил а работы. Эти общие положения могут быть проиллюстрированы примерами, взятыми из литературы. Для поверхностей монокристаллов чистых металлов (медь и алюминий), электролитически полированных в лаборатории, электро-номикрос-копия (прямое отражение при наклонном пучке [1311, метод реплик [131, 1321, дифракция электронов [68, 711 и изотермы адсорбции [13,3] показывают, что высота шероховатостей и волн варьирует между 100 и [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...