Германий диффузия

Рис. 8-16. Зависимость коэффициента диффузии различных примесей в германии

Обычно для простоты предполагают, что достаточно учитывать вклад в ток только с одной стороны перехода. Если интенсивность излучения заметно не меняется в течение времени жизни неосновных носителей т, то X в уравнении (6.16) можно заменить либо длиной диффузии неосновных носителей L, либо толщиной рассматриваемой области В, в зависимости от того, какая из этих величин меньше. Например, для области / -типа в германии с коэффициентом диффузии D = 100 см сек и т = 10" сек L должна быть равной 0,01 сж. Поэтому, если расстояние В от рассматриваемого перехода до ближайшего контакта или другого перехода больше 0,01 сж, то в уравнении (6.16) нужно использовать L. Аналогично в случае кремния, имеющего D = 12 см /сек и т = 10 сек, L должна быть равна [c.313]

Эвтектическая диффузионная пайка боралюминия. Для соединения деталей из боралюминия между собой или с элементами конструкций из алюминиевых сплавов возможно использование способа эвтектической диффузионной пайки, заключающегося в нанесении тонкого слоя второго металла, образующего в результате взаимной диффузии эвтектику с металлом матрицы. В зависимости от состава матричного алюминиевого сплава могут быть использованы следующие металлы, образующие эвтектику серебро, медь, магний, германий, цинк, имеющие температуры образования эвтектик с алюминием 566, 547, 438, 424 и 382° С соответственно. В результате дальнейшей диффузии металла покрытия в основной металл концентрация его снижается, и температура плавления в зоне соединения постепенно повышается, приближаясь к температуре плавления матрицы. Таким образом, паяные соединения способны работать при температурах, превышающих температуру пайки. Однако необходимость строгого регламентирования толщины покрытия, а также чистоты покрытия и покрываемой поверхности, использование для получения таких покрытий метода вакуумного напыления делают этот процесс экономически нецелесообразным. [c.192]

Значение коэффициентов диффузии О примесных элементов в германии и кремнии [c.405]

Вследствие диффузии и химических реакций между золой и топочными газами происходит спекание отложений. Экспериментальные данные ЦКТИ показывают, что в спекшихся золовых отложениях находятся различные элементы (ванадий, германий, свинец, барий, цинк и др.), способные образовывать легкоплавкие окислы. Вероятно, окислы этих элементов также являются склеивающей основой отложений. [c.64]

Обогащение промежуточного слоя легкоплавкими окислами может происходить и после прекращения роста толщины отложений и роста температуры их поверхности за счет диффузии летучих соединений Ge, Т1, As и др. сквозь пористую горячую наружную поверхность и конденсации их в менее горячих глубинных слоях. Этот процесс может быть использован для технологических целей, например, в Англии и Чехословакии из летучей золы добывается германий [Л. 146, 148]. [c.124]

Для получения германия со свойствами, необходимыми для применения Б электронике, в дальнейшем его подвергают различным видам обработки. В некоторых случаях германий прессуют или нагревают с последующей закалкой. Однако одним из самых лучших методов является легирование германия незначительными количествами соответствующих металлов. Некоторые из пригодных для этой цели сплавов были запатентованы [45, 821. Обычно легирование производят в атмосфере инертного газа или в вакууме. Разработан целый ряд остроумных методов введения в германий ничтожно малых количеств других металлов. Один из таких методов — диффузия D германий соответствующего металла, другой метод — электрохимическое травление. [c.212]

Условия, при которых происходит массивное превращение, должны обеспечивать относительно высокую скорость (Угр) перехода атомов через межфазную границу, но препятствовать диффузии растворенных атомов на дальние расстояния, вследствие чего происходит избирательный рост кристаллов, т. е. Утр > Уд. Переохлаждения, при которых может происходить массивное превращение, должны быть промежуточными — большими, чем для нормального превращения, но меньшими, чем при мартенситном. Массивные превращения, по-видимому, имеют место и при образовании мартенсита и являются ответственными за усложнение образующихся при этом структур. Массивные превращения обнаружены в бинарных сплавах меди с алюминием, цинком, галлием сплавах серебра с кадмием, алюминием сплавах железа с никелем, медью, углеродом и некоторых тройных сплавах, например медь — цинк — галлий и медь — цинк — германий [139, 181, 306, 338]. [c.30]

Присутствие в латунях электроположительных элементов (германия, серебра, золота) уменьшает долю такого разрушения, так как атомы этих элементов выступают в качестве стопоров , которые тормозят поверхностную диффузию атомов меди и тем [c.218]

На поверхности пластины фосфор взаимодействует с атомами полупроводника и диффундирует в германий, образуя с ним твердый раствор замещения. Возможность диффузии атомов легирующей примеси обусловлена наличием в полупроводнике точечных дефектов (вакансий). [c.597]

Этот метод дает хорошую воспроизводимость основных характеристик, что позволяет использовать его в серийном производстве. Кроме того, он дает возможность вводить примеси совместно, используя различные коэффициенты диффузии вводимых веществ. При диффузии донорной примеси в пластинке германия с /(-проводимостью на некотором расстоянии от поверхности возникает р—га-переход (рис. 18.18). Изменяя температуру процесса и время выдержки, можно получать р—п-переход на любой глубине. [c.597]

Рис. 18.19. Образование р-п-р-переходов путем диффузии сурьмы и галлия в германии с р-проводи-мостью

В процессе длительной (10 ч) выдержки при 720 °С происходит диффузия галлия и сурьмы из образовавшейся р-зоны в основную пластинку p-Ge. Благодаря,большей диффузионной подвижности сурьмы в пластинке германия создается зона п-проводимости, что в итоге приводит к образованию двух переходов типа р—п—р. [c.598]

В заключение назовем ряд экспериментальных работ, в которых методом полного внешнего отражения исследовались состояние и параметры приповерхностного слоя зеркала. Так, в работе [45] о помощью измерения Ка-линии Си было обнаружено окисление поверхности напыленного в вакууме алюминия. В работе [64] исследованы пленки меди, никеля, германия и селена в процессе окисления на воздухе и последующего отжига в вакууме. Наличие поверхностного слоя на стекле и алюминии обнаружено авторами работы [49]. В работе [48] исследованы пленки германия и теллура различной толщины, в работе [56] — германия, золота и стекла. Результаты определения плотности пленок германия даны в работе [57]. Отметим также, что отражение рентгеновского излучения широко используется для исследования процесса диффузии в тонких пленках (см., например, работу [36]). [c.40]

Смачивание расплавленным припоем основного металла сопровождается растворением его в жидкой фазе и диффузией припоя в основной металл. Образование при этом твердого раствора в диффузионной зоне почти всегда сопровождается изменением периода решетки. В системах основной металл — припой, таких как медь — цинк, медь —галлий, медь—германий, серебро— кадмий, серебро — индий, серебро — олово, решетки меди и серебра растягиваются растворенными элементами. В системах серебро — цинк, серебро — галлий, наоборот, решетка оказывается сжатой [12]. Возникновение в связи с этим собственных напряжений в. зоне спая может выз- [c.52]

Определить коэффициент диффузии примеси и проводимость вещества. Применить результат для грубой оценки величины е" (при частоте 1 Мгц) германия, обладающего собственной проводимостью. [c.48]

Значение D, оцененное по этому соотношению для ряда твердых растворов на базе алюминия, совпадает (в пределах довольно большой ошибки эксперимента) с экспериментально определенным коэффициентом диффузии. Более детальное исследование механизма и кинетики превращения было проведено лишь для очень небольшого числа сплавов, в том числе для выделения меди из германия и серебра, углерода и азота из а-железа и кремния из алюминия. [c.293]

Высокое химическое сродство алюминия с железом обусловливает образование в контакте сталей с жидким алюминием прослойки интерметаллида РеаЛЬ, имеющего характерную особенность роста в сторону железа (рис. 28, в), что связано с большим дефектом его кристаллической структуры, способствующим ускоренной диффузии алюминия через эту фазу [21]. Торможение роста этого интерметаллида в контакте стали с жидким алюминием может быть достигнуто путем легирования последнего кремнием [194] или германием. Однако применение припоев систем А1 — 51 не предотвращает образования интерметаллидных прослоек в паяных швах в соединениях со сталью (рис. 28, а и б) и тем более не предотвращает роста таких прослоек при работе паяных соединений в условиях повышенных температур < 400° С), что со временем может вызвать разрушение изделий. [c.55]

Важным параметром полупроводниковых материалов является также диффузионная длина Ь — расстояние, на котором в однородном полупроводнике при одномерной диффузии в отсутствие электрического и магнитного полей избыточная концентрация неосновных носителей заряда уменьшается вследствие рекомбинации в е раз. Диффузионная длина неосновных носителей заряда является важной характеристикой полупроводника, зависяш,ей от наличия в нем примесей и совершенства кристаллической решетки. Для германия и кремния эта величина указывается в паспорте (см. табл. 14.2). [c.63]

Основой германиевого диода (рис. 82, в) служит пластинка из кристаллического германия 13 с примесью сурьмы или мышьяка, обладающего -проводимостью. Пластинка 13 спаяна с каплей индия 12, Б результате диффузии атомы индия проникают в германиевую пластинку и образуют в ней слой с р-проводимостью (дырочной). Выпрямитель помещается в герметизированный корпус 9 с выводами-электродами 11 и 14. Неуправляемый кремниевый выпрямитель (диод) состоит из слоя кристаллического кремния с примесью фосфора или сурьмы ( -проводимость), сплавленного с пластиной алюминия. В [c.119]

При изготовлении плоскостного триода типа р —л — р в пластину электронного германия с двух сторон вплавляют индий. Диффузия атомов индия (элемента 111 группы таблицы Менделеева) в германий с электропроводностью типа п создает систему с двумя пере- [c.305]

Рис. 8-14. Зависимость коэффициента диффузии различных примесей в германии от температуры.

При вытягивании монокристалла в последний вводят в строго контролируемом количестве примеси для получения германия с определенной величиной и типом электропроводности. Коэффициент диффузии некоторых примесей в германии в зависимости от температуры показан на рис. 8-14. [c.342]

Плавку ведут в вакууме, водороде или азоте. Чтобы не происходила диффузия примеси в твердом слитке, рекомендуется охлаждать участок металла, находящийся между двумя соседними зонами, кольцевыми холодильниками. Движение расплавленной зоны осуществляют перемещением лодочки с германием или нагревателей. Обычно создают зоны длиной 3—5 см. При большей длине зоны может не обеспечиваться выравнивание концентраций примеси в жидкой фазе за счет диффузии. [c.403]

Дефекты положения узлов, линий, а также плоскостей носят общее название дефектов решетки. Исследования дефектов решетки начались с целью выяснения причин появления очень низких значений механической прочности и упругости металлов. Затем такие исследования стали развиваться в связи с потребностью объяснения структурно-чувствительных свойств кристаллов, обусловливающих такие явления, как цветовая окраска кристаллов, люминесценция, светочувствительность в фотографии, электропроводность полупроводников, магнитная проницаемость твердого тела, диффузия электронов в твердом теле, рост кристаллов и т. п. Современное интенсивное развитие полупроводников на основе германия и кремния служит стимулом усовершенствования техники исследования и регулирования дефектов решетки. [c.40]

Контролируя скорость вытягивания и температуру расплава, можно поддерживать диаметр и удельное сопротивление растущего кристалла практически постоянными (рис. 1). Легирование кремния или германия элементами III и V групп осуществляется введением в расплав соответствующей примеси или лигатуры с большим содержанием соответствующей примеси. Последнее определяется растворимостью (рис. 2) и коэффициентом диффузии примеси в монокристалличе-ском полупроводнике (табл. 5). Лигатуру, в свою очередь, получают мето- [c.401]

Многие реальные физические процессы хорошо описываются моделью агрегации, ограниченной диффузией [40]. Это прежде всего относится к таким процессам, как электролиз, кристаллизация жидкости на подложке, осаждение частиц при напылении твердых аэрозолей. На рис. 17 представлена структура пленки NbGe2, обладающая фрактальностью. Она была получена на кварцевой подложке, которую нагревали до температуры 840°С, сверху подложки под давлением (13, 33 Па) подавали смесь гелия с парами германия, а в газовую мишень разбрызгивали ниобий. При взаимодействии ниобия с германием образовывались аэрозоли в виде [c.38]

Особое механическое поведение материалов с кубической структурой типа алмаза обусловлено наличием в них высокой степени направленности ковалентной связи. Именно эта структурная особенность межатомной связи обусловливает высокое сопротивление решетки скольжению дислокаций во всех системах скольжения, включая основную систему 111J 110). В данном случае вплоть до температуры 0,5 оказывается энергетически более выгодным диссипировать подводимую энергию путем разрыва межатомной связи, чем путем пластического течения. Эти структурные особенности кристаллического строения обусловливают и другие следствия, а именно энергия образования и движения точечных дефектов очень велика, так что при заданной гомологической температуре диффузионные процессы также более заторможены, чем в других классах сплавов более низкого уровня неравновесности структуры. Таким образом, даже при температурах больше 0,6 Tj в случае, например, кремния и германия деформация ползучести, контролируемая диффузией, очень ограниченна. Поэтому элементы и сплавы с алмазоподобной структурой образуют отдельный класс материалов с высоким значением zJG при всех гомологических температурах. [c.261]

Метод диффузии позволяет получать сразу несколько р-п-переходов в одной пластине. В этом случае газовая среда должна содержать и до-норну ю Nn и акцепторную Np примеси. Коэффициенты диффузии до-норных примесей для германия больше, чем акцепторных. В кремнии, наоборот, акцепторные примеси диффундируют быстрее. На рис. 18.19 показана диффузия в дырочный германий акцепторной (Ga) и донорной (Sb) примесей. Скорость диффузии донорной примеси больше, а поэтому она распространяется на большую глубину. При таком методе в наружном р-слое распределение примеси неравномерно. Кроме того, около р - п-перехода концентрация примеси изменяется плавно, что ухудшает характеристики прибора. [c.597]

ИЛИ кремнии стхло, но-диффузиоН рехода путем диффузии сурьмы в ным методом. германии с р-проводимостью [c.597]

Так, по существу, был получен первый четио-четный элемент, т. е. элемент с четным атомным весом и четным номером в периодической системе Д. И. Менделеева. Выявилось, что зеленая линия ртути 198 не имеет сверхтонкой структуры. Единственная причина, по которой Майкельсон не выбрал длину волн зеленой линии ртути в качестве эталонной, отпала. Встал вопрос о возможности замены красной линии естественного d зеленой линией ртути Начались подробные исследования этого излучения. Следует отметить, что одновременно с описанными выше исследованиями во ВНИИМ в 1940 г. и в начале 1941 г. излучение ртути без сверхтонкой структуры было получено чисто оптическим путем— так называемой интерференционной монохроматизацией (о которой будет сказано несколько ниже). Почти одновременно с этим, в 1942 г., Клаузиус и Диккель в Германии, используя зависимость скорости диффузии газов от атомного веса, применили метод термодиффузии для разделения изотопов криптона. Ими были получены изотопы Кг с атомными весами 84 и 86 при большом коэффициенте обогащения — около 99%. В распоряжение метрологов поступили еще два четно-четных элемента. Предложенная ранее Кёстерсом желто-зеленая линия естественного Кг теперь уже могла быть заменена на ту же линию Кг , не имеющую сверхтонкой структуры. [c.44]

В последнее десятилетие очень интенсивно исследуются среднетемпературные термоэлектрические материалы (рабочий интервал 600—1000° К), хотя с точки зрения термодинамики среднетемпературный интервал менее выгоден, чем низкотемпературный ZT для среднетемпературного интервала в 1,5—2 раза ниже, чем для низкотемпературного). Использование каскадных элементов обеспечивает довольно высокие значения к. п. д. и этим привлекательно для термоэлектрической энергетики. В настоящее время основными материалами, используемыми в этом интервале температур, являются теллуристый свинец РЬТе, селенистый свинец PbSe, теллуристый германий GeTe, соединение AgSbTeg и твердые растворы на основе этих соединений. Нижняя граница высокотемпературного интервала лежит в области 950—1000 ° К. Верхняя граница до настоящего времени достаточно точно не определена, хотя уже созданы термоэлектрические материалы, пригодные для использования при температуре до 2000 °К. По-видимому, это объясняется тем, что в области температур выше 1600° К более эффективны термоэмиссионный и магнитогидродинамический циклы преобразования. Высокие температуры ставят термоэлектрические материалы в очень жесткие условия окисляемость, летучесть примесей, давление паров, диффузия и пределы растворимости легирующих добавок играют здесь важную, а иногда решающую роль. Наиболее надежно исследованным и испытанным в реальных конструкциях материалом для интервала температур 900—1500 ° К является система кремний — германий с непрерывным рядом твердых растворов, имеющих температуру плавления от 1230 (Ge) до 1693° К (Si). [c.57]

С целью снижения величины переходного сопротивления в интервале температур от комнатной до 600° С и для исключения диффузии контактного материала в полупроводник (теллурид германия) ". А. Алатырцев и др. [32] предложили наносить гальваническим методом слой сплава кобальт—вольфрам толш,иной около 10 мкм. [c.100]

Отрицательный объемный заряд, связанный с быстро продиф-фундировавшими электронами, и положительный объемный заряд, появившийся в области отставших дырок, создают внутреннее поле, направленное, очевидно, так, чтобы задержать быстро диффундирующие электроны и ускорить более медленные дырки. С того момента, как это внутреннее поле установится, электроны и дырки будут диффундировать и дрейфовать согласованно, но со скоростью, промежуточной между собственной скоростью электронов и собственной скоростью дырок. При обычных условиях в кремнии и в германии для образования этих внутренних полей требуется лишь очень небольшой относительный разбаланс в концентрациях электронов и дырок, и поэтому диффузия и дрейф избыточного распределения носителей характеризуются состоянием приблизительной электронейтральности, в котором [c.349]

Массивные превращения наблюдаются в определенном интервале составов в сплавах меди с алюминием, цинком, галлием, германием и пр. и иногда, но не всегда, могут быть подавлены быстрым охлаждением. Кристаллы новой фазы зарождаются на границах зерен и по крайней мере в некоторых случаях некогерентны с окружающей матрицей. Проведенное Массальским [501 металлографическое исследование показывает, что растущие кристаллы часто пересекают существующие границы высокотемпературной фазы и кристаллогеометрическая связь между исходной и конечной фазами отсутствует. Таким образом, рост должен быть термически активируемым, и, так как диффузии на далекие расстояния в данном случае не происходит, скорость роста контролируется, вероятно, процессами, протекающими на границе раздела. Рост происходит быстро и нерегулярным образом, но на образовавшихся кристаллах могут наблюдаться плоские грани, совпадающие иногда с плоскостями низких индексов исходной фазы, а иногда с габитусными плоскостями мартенсита [42]. [c.287]

Параграф 8 основывается на результатах экспериментального исследования взрывной кристаллизации ультрадисперсных аморфных пленок германия. Показано, что при малых толщинах пленки кристаллизация инициируется локальным тепловым воздействием, а при больших протекает спонтанным образом. Обнаружен фрактальный узор закристаллизовавшейся фазы, присущий картине формирования агрегатов, ограниченных диффузией. Показано, что в отличие от обычного режима кристаллизации взрывная обусловлена неустойчивостью теплового характера, которая представлена схемой Лоренца. В результате взрывная кристаллизация сводится к явлению самоорганизуемой критичности, при котором распространение фронта представляется диффузией в ультраметрическом пространстве иерархически соподчиненных лавин. Получены выражения для стационарных распределений теплоты кристаллизации и теплового потока. Для различных значений температуропроводности определены теплота, необходимая для инициирования взрывной кристаллизации, И временная зависимость вероятности спонтанной кристаллизации тонкой пленки. [c.115]

Основой германиевого диода (рис. 82, в) служит пластинка из кристаллического германия 75 с примесью сурьмы или мышьяка, обладающего и-проводимостью. Пластинка 13 спаяна с каплей нндия 12. В результате диффузии атомы индия проникают в германиевую пластинку и образуют в ней слой с р-проводнмостью (дырочной). Выпрямитель помещается в герметизированный корпус 9 с выводами-электродами 11 и 14. Неуправляемый кремниевый выпрямитель (диод) состоит из слоя кристаллического кремния с примесью фосфора или сурьмы (п-проводимость), сплавленного с пластиной алюминия. В результате диффузии алюминия в кремнии образуется слой с р-проводимостью. Управляемый кремниевый выпрямитель (тиристор) имеет четырехслойную монокристаллическую структуру типа п—р—п—р и отдельный управляющий электрод (рис. 82, г, д). [c.357]

Окисление очень чистой сурьмы (99,999%) в температурном интервале 265—385° С исследовали Розенберг с сотрудниками [832] путем регистрации изменения давления кислорода при постоянном объеме. На первых порах сурьма окислялась по параболической закономерности, переходящей затем в линеГ ну[о. Окалина состояла из явно защитного слоя окиси сурьмы ЗЬгОз с кубической решеткой, прилегающего к металлу и покрытого сверху налетом кристаллов ЗЬгОз. Скорость окисления сурьмы в стационарных условиях тем меньше, чем больше давление кислорода и длина пути диффузии. Как показали данные анализа м термодинамических вычислений, скорость окисления определяется скоростью диффузии газообразного окисла ЗЬ40б из окалины к холодным стенкам установки, причем газообразная трехокись образуется непосредственно при испарении окал 1ны, состоящей из ЗЬгОз. Механизм окисления сурьмы явно аналогичен механизму окисления германия (см. гл. 1). [c.364]

Выпрямляющие контакты (которые принято называть элек-тронно-дырочными переходами, или п — р-переходами) в монокристаллах германия могут быть получены в результате диффузии примесей в поверхностный слой германиевой пластинки. Один из распространенных способов получения выпрямляющего контакта состоит в нанесении расплавленного индия на поверхность пластинки электронного германия. Вследствие диффузии атомов индия в германий в месте контакта образуется тонкий слой с дырочной проводимостью. [c.379]

Выше мы имели дело с пьезоэлектрическими диэлектриками или изоляторами, т. е. с материалами, которые так плохо проводят электрический ток, что могут с очень хорошей точностью рассматриваться как изоляторы. Некоторые пьезоэлектрические кристаллы, т. е. кристаллы, демонстрирующие эффект линейного электромеханического взаимодействия (из-за того что у них нет центра симметрии), являются полупроводниками. К ним относятся кристаллы германия (Ge), сульфида кадмия ( dS) и арсенида галлия (GaAs). Это означает, что в таких кристаллах может образоваться континуум из электрических зарядов (разных носителей заряда, дырок, дефектов и что такие кристаллы могут проводить электрический ток, если эти заряды не связаны. В простейшей феноменологической теории пьезоэлектрических полупроводников по-прежнему приходится иметь дело со взаимосвязанными механическими и электрическими определяющими уравнениями (4.3.21). Кроме того, нужно рассмотреть определяющее уравнение для электропроводности, учитывающее как омическую проводимость, так и диффузию зарядов в анизотропном кристалле. Например, можно положить [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...