Полупроводниковые материалы и их основные свойства

Глава V. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА [c.88]

Необходимость применения сверхчистых материалов обусловлена тем, что их основные физико-химические и механические свойства претерпевают резкие изменения даже при ничтожно малых содержаниях примесей. Так, миллиардная доля примесей изменяет электрические характеристики германия и других полупроводниковых материалов. Присутствие даже ничтожного количества некоторых примесей резко повышает способность металлов, например циркония, алюминия, магния, к поглощению тепловых нейтронов и тем самым лишает их основного свойства, необходимого для использования в атомной технике. [c.175]

Настоящая книга состоит из четырех глав, в которых рассматриваются некоторые перспективные для производства изделий электронной техники полупроводниковые, магнитные, диэлектрические и лазерные материалы. В каждой главе описаны физические процессы, происходящие в конкретных материалах, свойства, основные методы получения и области применения. Особое внимание уделено зависимости свойств материалов от их состава, структуры и технологии получения. [c.3]

Способность ядерных излучений проникать в толщу вещества (с постепенной потерей энергии) широко используется для нужд дефектоскопии, для измерений толщины облучаемых материалов и пр. Под действием излучений возрастает активность катализаторов и, следовательно, увеличивается скорость протекания химических реакций. Под их воздействием изменяются структура и свойства исходных веществ, возникают изменения в основных структурных элементах ядер живых клеток (хромосомах), происходят разрушение и перестройка биологических комплексов и т. д. Применение стабильных и радиоактивных изотопов — источников ядерных излучений — в исследовательской и производственной практике стало эффективным методом исследования и технологического контроля с помощью изотопных индикаторов (метод меченых атомов). Использование энергии распада радиоактивных изотопов определило возможность получения небольших количеств электроэнергии посредством полупроводниковых преобразователей. [c.188]

Настоящая монография охватывает ряд основных вопросов проблемы развития тепловой микроскопии, включая методические основы низко- и высокотемпературной металлографии, анализ конструктивного выполнения основных систем и узлов установок, разработанных под руководством автора. В книге рассмотрены также технические характеристики современной отечественной, главным образом серийной, и зарубежной аппаратуры, определены тенденции и рациональные пределы совершенствования средств тепловой микроскопии. Кроме того, монография содержит ряд экспериментальных результатов, полученных методами тепловой микроскопии и иллюстрирующих эффективность их использования для исследования строения и свойств широкого класса материалов (чистых металлов, промышленных сплавов, композиционных и полупроводниковых материалов). При этом в качестве примеров, как правило, приведены такие исследования, постановка которых оказалась возможной благодаря применению методов и аппаратуры для низко- и высокотемпературной металлографии и результаты которых ассоциируются с существенно новыми представлениями. [c.8]

Контроль качества полупроводниковых материалов в основном производится по их электрическим свойствам и Макроструктуре определяется их удельное сопротивление, тип проводимости и выявляются путем травления или осаждения меди р — п- и п — р — п-переходы или запирающие слои (фиг. 277). [c.466]

Кратко изложены теоретические и технологические основы производства черных и цветных металлов и сплавов, их обработки. Описаны свойства различных металлов и сплавов. Освещены основные положения физического металловедения, современные методы изучения структуры и свойств металлов и сплавов. Рассмотрены металлические материалы, используемые в технике, полупродукты и заготовки, полупроводниковые материалы. [c.4]

Итак, получение чистых полупроводниковых материалов производится химическими и металлургическими методами. Химическая очистка, например, германия и кремния заключается в получении их летучих соединений (как правило, галогенидов, см. гл. 6), которые легко отделяются от примесей и их соединений, а затем в восстановлении предварительно очищенных летучих соединений до элементарных Ое и 51. Металлургические методы заключаются в многократной перекристаллизации слитка основного вещества путем последовательного расплавления его участков. В этом курсе мы не будем рассматривать химические методы очистки веществ, так как они специфичны для каждого вещества, а остановимся на металлургических (кристаллизационных) методах очистки, при которых вещество может очищаться в процессе его выращивания. Кристаллизационные методы очистки основаны на различии содержания примесей в жидкой и твердой фазах, находящихся в равновесии при данной температуре (см. рис. 5.1). Следствием этого свойства является оттеснение примеси к концу слитка или ее захват в начальных частях слитка в ходе кристаллизации, то есть очистка вещества от примеси в любом случае. [c.192]

Широко распространено мнение, что выращивание монокристаллов из газообразной фазы не имеет большого практического значения ввиду малых скоростей роста, присущих этому методу. Действительно, скорость роста монокристаллов из газообразной фазы обычно равна сотым долям мм/ч, что на несколько порядков ниже, чем при вытягивании кристаллов из расплава. Рост из газообразной фазы применяется в основном для выращивания тонких эпитаксиальных пленок, используемых в технологии полупроводниковых приборов, и для получения небольших монокристаллов тугоплавких материалов, а также полупроводниковых соединений, которые плавятся с разложением. Кроме того, поскольку высокопроизводительные методы выращивания монокристаллов из расплавов не всегда обеспечивают высокую однородность их свойств, то для получения особо качественных небольших кристаллов полупроводников используются методы выращивания из газообразной фазы. Эти методы, естественно, не устраняют все причины, приводящие к дефектности кристаллов. Процессы выращивания монокристаллов из газообразной фазы тоже весьма чувствительны к колебаниям внешних условий и составу питающей фазы. Однако влияние этих колебаний значительно сглажено благодаря малым скоростям роста, что способствуют приближению к более равновесным условиям роста. [c.250]

Ценными свойствами обладают припои на основе золота. Они могут смачивать самые различные материалы, имеют высокую коррозионную стойкость, технологичность, обеспечивают большую прочность и. жаропрочность паяных соединений. Низкое давление пара этих пропоев позволяет использовать их д-тя пайки вакуумноплотных швов. Основным потребителем золотых припоев является электронная промышленность, где их применяют для пайки деталей и узлов волноводов, электронных трубок и ламп, радарного оборудования, вакуумных приборов, при монтаже полупроводниковых интегральных .xe.vi. Припои на основе золота используют также для пайки наиболее ответственных узлов ядерных энергетических установок, самолетных и ракетных двигателей, космической аппаратуры и т.д. [c.26]

По оптическим свойствам полупроводниковых соединений имеется обширный экспериментальный материал. В качестве примера уже рассматривались выше свойства Лп5Ь — редкий пример материала с прямыми вертикальными переходами электрона. Дисперсия показателя преломления Лп5Ь измерялась рядом исследователей в широком диапазоне длин волн, при этом обнаружено резкое его изменение при Я, = 7 мкм (край основной полосы поглощения) и в видимой части спектра. Желающие могут найти подробные сведения по оптическим свойствам полупроводников и их соединений в [52, 64]. Укажем в заключение, что для ряда материалов, например для арсенида галлия, получено большое расхождение между экспериментальными и теоретическими данными. [c.220]

Полупроводники и их соединения в промышленности применяются в виде монокристаллов. Основные требования, предъявляемые к полупроводниковым монокристаллам— высокая чистота п совершенство кристаллической решетки. Наиболее важные физические свойства полупроводника определяются количеством содержащихся в нем посторонних атомов. Различие концентрации пх в объеме кристалла, предпазначенпого для изготов.тенпя полупроводниковых приборов, приводит к значительно.му различию параметров этих приборов. Содержащиеся в монокристалле структурные дефекты также ухудшают параметры полупроводника. Поэтому важной задачей технологии полупроводниковых материалов является выращивание нх в виде совершенных монокристаллов с определенной кристаллографической ориентацией и с мини.мальным, притом равномерным распределением по объему таких распространенных дефектов, как дислокации. [c.245]

Несмотря на очевидные значительные успехи в развитии диффузионной сварки, еще имеется множество нерешенных вопросов, которые сложно, а в ряде случаев и невозможно решить в рамках традиционных схем и подходов. Это относится, например, к соединению магнитных и аморфных сплавов, пьезо- и оптокерамики, а также полупроводниковых структур, когда воздействие температур выше 0,7 Гпл и сварочных давлений свыше 0,8 предела текучести От приводит к необратимым изменениям исходных свойств свариваемых материалов или их разрушению. Поэтому основным направлением исследований в области разработки технологий является поиск методов интенсификации процесса диффузионной сварки, которые позволили бы получать высококачественные сварные соединения при температурах (0,2...0,3)7 пл и сварочных давлениях, исключающих макропластическую деформацию прикон-тактных областей. [c.5]

Особенности КМ обусловили области их основного применения а) сварка деталей малых толщин и диаметров КМ являются одним из основных видов оборудования контактной сварки в электронике и приборостроении б) сварка изделий, не допускающих коробления вследствие нагрева или содержащих элементы, температура нагрева которых опраничена, например сварка корпусов интегральных схем и полупроводниковых приборов, сварка металлических листов с декоративным покрытием иа пластика и т. п. в) сварка материалов с высокой температуро- и электропроводностью, например сварка легких сплавов на основе алюминия и магния и т. п. г) сварка материалов с различными физико-химическими свойствами д) сварка деталей неравной толщины, причем соотношение толщин при сварке на КМ может быть наибольшим-по сравнению с другими способами контактной сварки. При прочих равных условиях применение КМ оказывается предпочтительным в большинстве тех случаев, когда требуется высокая стабильность качества сварных соединений (например, при изготовлении изделий ответственного назначения), а также при пе регруженной или маломощной электросети. [c.7]

В послевоенные годы существенно возросла роль неорганической химии как научной базы основной химической промышленности, черной и цветной металлургии, производства строительных материалов. Переломным моментом в развитии этой отрасли науки считается разработка химических аспектов атомной энергетики, конструкционных материалов для новых областей техники, веществ высокой степени чистоты с различными ценными свойствами для радиотехники и электроники. Речь идет о синтезе и модификации свойств материалов для обеспечения их устойчивой работы при высоких параметрах. Новые возможности открывает химия неорганических полимеров — материалов с высокими термическими, механическими, химическими, полупроводниковыми и другими ценными свойствами. Например, полифосфаты сочетают жаростойкость (до 2000 С) с полимеризацион-ной способностью, что позволяет использовать их в качестве термостойких связующих, покрытий, клеев и т. п. [c.76]

Предлагаемая книга рассчитана на студентов, обучающихся в электротехнических высших учебных заведениях, но автор старался сделать понятной ее также и для студентов других специальностей. Кроме того, и специалисты могут пользоваться ею как справочником по применению материалов, в котором имеется достаточное количество приближенных расчетов и решений задач. С тех пор, как автор начал заниматься электротехническими материалами, сначала под руководством профессора Абу, а затем в университете, его постоянно преследовал вопрос к какой технической или научной области отнести науку об электротехнических материалах В японской промышленности связи изделия из электротехнических материалов в настоящее время находят широкое применение и пользуются большим спросом. Это дает повод отнести электроматериаловедение к одному из разделов электротехники. Однако университетские специалисты считают, что электроматериаловедение — это один из разделов науки о материалах. В противовес этим взглядам в последнее время многие считают, что начало электроматериаловедению положили изучение электрическ(гх свойств веществ и развитие полупроводниковой техники. В данной книге автор намеревается дать ответ на вопрос, что такое наука об электротехнических материалах. Однако вследствие недостатка знаний автора в книге могут встречаться и слабые места, не удовлетворяющие поставленной цели. Но если читатель, прочитав книгу, хотя бы немного продвинется в понимании физики электротехнических материалов или же получит некоторые знания, связанные с их применением, то автор будет считать основную задачу книги выполненной. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...