Резка кристаллов

Полученные в виде слитка полупроводниковые материалы подвергают дальнейшей технологической обработке. Особенно широко применяют резку кристаллов. Резку твердых кристаллов осуществляют металлическим, алмазным и абразивными дисками, металлическими полотнами, ультразвуковыми приборами и т. д. [c.186]

Резку кристаллов хрупких материалов производят ультразвуковыми приборами, так как при резке дисками кристаллы ломаются и крошатся. Ультразвуковой генератор сообщает режущему инструменту (ножу) колебания, амплитуда которых находится в пределах 100 мкм, частота — 25—30 кгц. Кристалл при резке смачивают эмульсией, состоящей из карбида бора или корунда, размешанных в воде или в масле. С помощью такого прибора можно довольно быстро разрезать полупроводниковые материалы очень высокой твердости и хрупкости. [c.186]

Согласно теории (Г. В. Курдюмов) на границе растущего мартенситного кристалла и исходной фазы (аустенита) сохраняется когерентность, однако нарастание напряжения на этом участке раздела фаз приводит к срыву когерентности и приостанавливает превращения. Столь резкое различие в кинетике превращения приводит к большому микроструктурному различию обоих видов мартенсита (рис. 212). [c.266]

Анизотропия свойств кристаллов тория выражена не так резко, как у урака, и поэтому при циклическом нагреве он не склонен к такому сильному изменению размеров, как уран. [c.562]

Хотя изложение основ рентгеноструктурного анализа не является задачей этой книги, упомянем здесь об интерференционном методе исследования кристаллов, в котором используют дискретные рентгеновские спектры характеристические лучи) — резкие пики, появляющиеся на сплошном фоне рентгеновского излучения при больших ускоряющих потенциалах. Кристаллографическими исследованиями было установлено, что в любом кристалле можно обнаружить определенные плоскости, в которых атомы или ионы, составляющие его решетку, упакованы наиболее плотно. Такие плоскости отражают монохроматическое рентгеновское излучение, и, следовательно, может происходить интерференция волн, отраженных различными плоскостями. Очевидно, что усиление отраженной волны произойдет лишь под вполне определенным углом 0 (рис. 6.78). Если разность хода (А = АО + ОВ) равна целому числу длин волн, то [c.351]

Выше было показано, что для кристаллического твердого тела, обладающего идеальной периодичностью, плотность состояний на краях зон резко уменьшается до нуля. Вторым важным следствием периодичности является то, что состояния не локализованы в пространстве, т. е. волновая функция распространяется по всей решетке. Локальные нарушения периодичности, связанные с введением в кристалл атомов примеси пли дефектов, приводят к появлению отдельных разрешенных состояний в запрещенной зоне. В отличие от зонных состояний эти состояния локализованы в пространстве, т. е. электрон, находящийся в области одного из примесных центров, не расплывается по другим центрам. Его волновая функция экспоненциально спадает до нуля, т. е. остается локализованной. [c.356]

Тем не менее решения уравнения Шредингера должны существовать, и поэтому оказалось возможным ввести, как и в теории кристаллов, понятие плотности состояний iV(e). При этом величина Ы ъ)йг — количество состояний электронов с заданным направлением спина в единице объема и в интервале энергий между е и е + Если электроны рассеиваются слабо, то достаточно хорошим оказывается приближение свободных электронов. В этом случае, как и ранее, можно ввести сферическую поверхность Ферми, и Ы г) будет определяться уже известной формулой (4.89). Подобная ситуация реализуется, например, для жидких металлов. В случае сильного рассеяния N(е) может значительно отличаться от (4.89), и поверхность Ферми, строго говоря, ввести нельзя. Экспериментальные исследования преимущественно оптических и электрических свойств некристаллических веществ и их теоретический анализ показали, что и для этих материалов в энергетическом спектре электронов можно выделить зоны разрешенных и запрещенных энергий. Об этом свидетельствует, в частности,, резкий обрыв рая поглощения видимого или инфракрасного излучения для материалов (кванты электромагнитного излучения энергии, меньшей некоторой критической, не могут возбуждать электроны [c.276]

Конечно, такой способ расчета не может претендовать на высокую точность многое зависит от ориентации кристалла, его строения, а также от типа связей между атомами в кристаллической решетке. Но любопытно, что множество достаточно точных расчетов по оценке так называемой идеальной (расчетной) прочности дают для всех материалов практически тот же результат. Напряжения необратимого скольжения, а также и отрыва по основным кристаллографическим плоскостям лежат для всех материалов в пределах 5... 16 % от f . Прямая связь между идеальной прочностью и модулем упругости очевидна. Они имеют общее происхождение и определяются характером межатомного сцепления. И, наконец, есть еще нечто общее, что сохраняется для всех материалов. Результаты теоретических расчетов по идеальной прочности находятся в резком противоречии с тем, что мы получаем при испытании образцов на растяжение. И возникновение общей текучести, и последующий разрыв образца происходят при напряжениях, в лучшем случае, в десятки, а то и в сотни раз меньших, чем те, которые прогнозируются расчетом. [c.76]

Композиционные материалы могут иметь различную структуру. Но во всех случаях, по самому определению, композит состоит по крайней мере из двух компонентов - наполнителя и связующего. Последнее обычно называют матрицей. Если наполнитель представляет собой уложенную в определенном порядке систему нитей или нитевидных кристаллов, композиционный материал приобретает резко выраженные свойства анизотропии, и модули упругости в различных направлениях могут различаться в несколько крат. [c.337]

Было обнаружено, что различие в Р для нагрузок на резец 1 п 50 Г (Р соответственно равно 100 и 120 Ппль ) превышает ошибки в определении напряжений. Однако, учитывая, что здесь имеет место большая неточность в определении момента фиксации сформированных искусственных сдвигов , из-за того, что он и в данном случае по виду мало отличается от фона, можно сказать, что Р практически одно и то же для царапин в 1 и 50 Г. Таким образом, не форма макроцарапины определяет Р, а какие-то дефекты, создаваемые всегда при пластической резке кристалла резцом. [c.49]

При резке металлическим диском последний погружают в ванну с размешанным в воде алундовым порошком (А12О3). При вращении диск увлекает алундовую массу, и ею осуществляется резка кристалла. Для ускорения резки необходимо держатель со слитком немного перемещать по направлению к диску и осуществлять нажатие с постоянной силой. [c.186]

Структура литого слитка состоит из трех основных зон (рис. 33). Первая зона — наружная мелкозернистая корка 1, состоящая из дезориентированных мелких кристаллов — дендри-тов. При первом соприкосновении со стенками изложницы в тонком прилегающем слое жидкого металла возникает резкий градиент температур и явление переохлаждения, ведущее ik образованию большого количества центров кристаллизации. В результате корка получает мелкозернистое строение. [c.52]

Вторая зона слитка — зона столбчатых кристаллов 2. После образования самой 1к0рки условия теплоотвода меняются (из-за теплового сопротивления, из-за повышения температуры стенки изложницы и других причин), градиент температур в прилегающем слое жидкого металла резко уменьшается и, следо1ватель-но, уменьшается степень переохлаждения стали. В результате из небольшого числа центров кристаллизации начинают расти нормально ориентированные iK поверхности корки (т. е. в направлении отвода тепла) столбчатые кристаллы. [c.52]

Горячие трещины в отливках возникают в процессе кристаллизации и усадки металла при переходе из жидкого состояния в тве при температуре близкой к температуре солидуса. Горячие трещ..иы проходят по границам кристаллов и имеют окисленную поверхность. Склонность сплавов к образованию горячих трещин увеличивается при наличии неметаллических включений, газов (водорода, кислорода), серы и других примесей. Кроме того, образование горячих трещин вызывают резкие переходы от тонкой части отливки к толстой, острые углы, выступающие части и т. д. Высокая температура заливки способствует увеличению зерна металлической структуры и увеличению перепада температур в отдельных частях отливки, что повышает вероятность образования трещин. [c.126]

Зона I состоит из дезориентированных мелких кристаллов — ден-дритов, образовавшихся при интенсивном охлаждении у стенок изложницы, поскольку в пограничном слое жидкого металла происходит резкий перепад температур и переохлаждение, благодаря чему возникает большое количество центров кристаллизации. Эта оболочка имеет мелкозернистое строение. [c.27]

С помощью специальных усовершенствований можно увеличить мощность лазеров. С этой целью помещая между одним из зеркал резонатора и торцом кристалла многогранную призму, вращающуюся с большой скоростью (порядка 40 ООО об/мин), увеличиваем в течение определенных промежутков времени потери в резонаторе. Такое искусственное завышение потерь приводит к накоплению большого числа атомов в метастабпльном состоянии. Затем в некоторые моменты времени потери резко уменьшаются и происходят массовые вынужденные переходы, что приводит к увеличению мощности излучения в 1000 раз и более. При этом мощность лазера, работающего на таком режиме, превышает 10 Вт/см , а излучаемые импульсы называются гигантскими. [c.388]

Направление синхронизма. На рис. 18.8 показаны сечения поверхностей показателя преломления обыкновенных п 1 = (ш), n i — п (2со)) и необыкновенных (и и п ) волн в кристалле KDP — дигидрофосфата калия для частоты рубинового лазера (индекс 1) и его второй гармоники (индекс 2). Как видно из рис. 18.8, под некоторым углом Оо к оптической оси (0Z) кристалла происходит пересечение эллипсоида п . и сферы п1, что означает п, = пЧ в данном направлении. Поэтому направление, определяемое значением угла я%, является направлением синхронизма. Следовательно, если поляризацию падающей волны подобрать так, чтобы основная волна в кристалле являлась обыкновенной, а кристалл подобрать так, чтобы в нем данная обыкновенная волна возбуждала необыкновенную волну второй гармоники, то в направлении о должно произойти резкое возрастание мощности второй гармоники. В формуле (18.20) не учтена потеря энергии падающей волны на нагревание кристалла и на рассеяние, в результате чего при п (2со) == п (со) длина когере1ггности превращается в бесконечность. Однако в реальных средах всегда возможны подобные потери и поэтому длина когерентности даже при п (2со) — п (со) становится конечной. И в этом случае условие синхронизма является условием наилучшей генерации второй гармоники. [c.406]

Вторая группа приборов (фотоэмульсионные пластинки, кристаллические счетчики) использует способность заряженной частицы ионизировать кристаллы бромистого серебра, заключенные в фотоэмульсии, или ионизировать кристаллы какого-либо полупроводника и тем самым резко изменять его электропроводность. [c.38]

Существуют кристаллы с еще более резко выраженным различием в показателях преломления. Так, для натронной селитры NaNO , 11а = 1,585, Пе 1,337. К сожалению, недостаточная устойчивость селитры к влаге и механическим повреждениям затрудняет применение ее для оптических приборов. [c.508]

Указанным критериям отвечает новый метод снятия остаточных напряжений физические основы которого можно сформулировать сле> дующим образом. Как показано при теоретическом исследовании, каждому кристаллическому материалу соответствует вполне определенный дискретный спектр собственных частот колебаний атомов в решетке. Последний определяется типом дислокаций, характерных для данной структуры твердого тела, и может быть, в принципе, рассчи> тан для любого материала. Если подвести к кристаллу анергию, равную величине Wi = hv,, (Wi — пороговый уровень энергии, h — постоянная Планка, — частота колебаний 1-моды в спектре), то эта энергия избирательно поглотится кристаллической решеткой, что приведет к резкому повышению амплитуды атомных колебаний i-моды. [c.149]

СОг-лааера, генерирующих на длинах волн 1,06 и 10,6 мкм соответственно. Вспомогательный маломощный ИАГ М(1-лазер с пассивной модуляцией добротности кристаллом LiF. Fa за счет коротких мощных импульсов, длительность которых 120 не, пиковая мощность 30 кВт при средней мощности 30 Вт удаляет поверхностный окисный слой и создает затравочную зону разрушения. Основной непрерывный СОг лазер излучением мощностью до 500 Вт осуществляет процесс обработки. Наличие затравочной зоны разрушения резко увеличивает поглощательную способность обрабатываемого материала на длине волны основного излучения и повышает эффективность использования энергии СОг-лазера. [c.157]

В 1958 г. немецкий физик Мёссбауэр предложил метод резкого уменьшения энергии отдачи Гд как при испускании, так и при поглощении улучей. Идеей метода является использование излучающих и поглощающих ядер в связанном виде, т. е. в составе кристаллических решеток. В этом случае при определенных условиях (достаточно малая энергия перехода и низкая температура по сравнению с дебаевской температурой кристалла) становятся возможными ядерные переходы без изменения энергетического состояния кристалла, т. е. с передачей энергии отдачи упругим образом всему кристаллу в целом. Так как масса кристалла много больше массы ядра, тс в соответствии с формулой (11.14) потери на отдачу становятся чрезвычайно малыми и процессы испускания и поглощения могут происходить практически без отдачи . [c.178]

Рассмотрим более подробно механизм электрической неустойчивости, приводящий к высокочастотным осцилляциям тока. Это удобно сделать на примере опыта Ганна. Предположим, что к образцу полупроводника, имеющему форму параллелепипеда длиной L, приложено внешнее напряжение. Если полупроводник однороден, то электрическое поле в образце такм е однородно. Однако любой реальный кристалл содержит некоторые неоднородности. Наличие неоднородности с повышенным сопротивлением приводит к тому, что в этом месте образца напряженность электрического поля имеет повышенное значение. При увеличении напряженности внешнего поля значение Q р здесь достигается раньше, чем в остальной части образца. Вследствие этого в области неоднородности начинаются переходы из минимума А в минимум Б, т. е. появляются тяжелые электроны. Подвижность здесь уменьшается, а сопротивление дополнительно возрастает. Это приводит к увеличению напряженности поля в месте локализации неоднородности и более интенсивному переходу электронов в минимум Б. Поле в образце становится резко неоднородным. Такая зона с сильным электрическим полем получила название электрического домена. [c.258]

Несколько позже Дебай предложил остроумную модель, согласно которой в твердом теле имеется полный спектр характеристических колебаний с длинами волн, лежащими в пределах от макроскопических размеров кристалла до размеров, соответствующих межатомным расстояниям. Б этой модели, известной под разными названиями (вроде студня или квазиконтинуума ), сохраняется важное представление о наличии единой характеристической температуры данного твердого тела. Б целом модель Дебая очень хорошо объясняла экспериментальные результаты и, в частности, величины скорости уменьшения теплоемкости с температурой в области низких температур, в которой по формуле Эйнштейна должно наблюдаться значительно более резкое спадание теплоемкости ). [c.186]

Более серьезные затруднения, в случае применения теорип Дебая к кристаллическим веществам, возникают в связи с видом используемой функции g(i) [формула (5.2)]. При высоких температурах (7 >Н ) теплоемкость С,, не должна сильно зависеть от вида (n), поскольку в этом случае возбуждены все колебания. Наоборот, при низких температурах (ГсНц) возбуждаются только состояния, соответствующие низкочастотному концу спектра, т. е. большим длинам волн. Распространение же волн, длина которых значительно превышает межатомные расстояния, не может резко зависеть от фактического строения кристалла и действительного характера межатомных сил. Вычисления Дебая вполне приложимы к таким волнам, причем функция (м) для нпзких частот должна быть пропорциональна Однако эта теория ничего не. может сказать о том, в какой мере отклонения от параболического (квадратичного) закона при более высоких частотах связаны с конкретным строением кристалла. Из приведенных рассуждений следует заключить, что может отклоняться от значений, определяемых формулой [c.320]

Тщательный анализ экспериментальных данных показывает, что закритические переходы очень распространены, но их часто причисляют к переходам иного типа. В большинстве случаев наблюдаемые скачки являются результатом неудачной экстраполяции экспериментальных данных или перехода в докритичес-кую область. Эти переходы встречаются во всех трех агрегатных состояниях. Например, в кристаллическом (а-Р-переход в кварце в смеси орто- и пара-дейтерия в ферромагнетиках и сегнето-электриках), в жидком состоянии — в растворах и жидких кристаллах, в газах—критический переход жидкость — газ. Очень интересный критический случай перехода в анизотропной среде представляет а-Р-переход в кварце. Он сопровождается резко выраженной критической опалесценцией и экстремумами нескольких КУ. Но самым интересным является возможность непосредственного наблюдения смешанного состояния обеих граничных фаз благодаря различию их кристаллических структур а- и Р-кварцы имеют различные показатели преломления, поэтому, освещая кварц в смешанном состоянии, можно визуально или [c.248]

Тщательный анализ экспериментальных данных показывает, что закритические переходы омень распространены, но их часто причисляют к переходам иного типа. В большинстве случаев наблюдаемые скачки являются результатом неудачной экстраполяции экспериментальных данных или перехода в докритическую область. Эти переходы встречаются во всех трех агрегатных состояниях. Например, в кристаллическом ((а—р)-переход в кварце в смеси орто- и парадейтерия в ферромагнетиках, находящихся под действием магнитного поля и сегнетоэлектриках при наличии электростатического поля), в жидком (в растворах и жидких кристаллах), в газах (классический переход жидкость — газ ). Очень интересный случай критического перехода в анизотропной среде представляет (а—р)-переход в кварце. Он сопровождается резко выраженной критической опалесценцией и экстремумами нескольких КУ. Но самым интересным является возможность непосредственного наблюдения смешанного состояния обеих граничных фаз благодаря различию их кристаллических структур а- и р-кварцы имеют различные показатели преломления, поэтому, освещая кварц в смешанном состоянии, можно визуально или на фотографии заметить микрогетерогениость системы, т. е. одновременное сосуществование обеих кристаллических структур. Макроскопически кварц остается совершенно однородным, повышение точности термостатирования только улучшает выявление этого смежного состояния. [c.175]

Термодинамически равновесное состояние твердого тела — кристаллическое. Кристаллы — тела, обладающие упорядоченной трехмерно-периодической пространственной атомной структурой. Множество природных и синтетических твердых веществ (металлы, сплавы, минералы и др.) состоят из очень мелких произвольно ориентированных кристалликов. ЕЬли мелкие кристаллы ориентированы хаотически, их называют поликристаллами. При преимущественной ориентации кристалликов твердое тело образует текстуру. В последнее время резко возросли масштабы получения и применения отдельных крупных кристаллов, которые часто называют мококристаллми. [c.34]

Эта особенность весьма слаба в х( ). но она резко усиливается в первой и особенно второй производной Линдхарда. Следствием этого является осциллирование экранированного псевдопотенциала в кристалле с периодом n/kp. [c.119]

Объяснение столь резкой разницы впервые было дано в 1920 г. академиком Иоффе А. Ф. на следующем примере им были испытаны два кристалла поваренной соли, второй из которых он выдерживал некоторое время в горячей Фоде. Если прочность первого кристалла равнялась нескольким МПа, то прочность второго была более высокой — около 2000 МПа, что лишь в два раза меньше теоретического значения прочности для поваренной соли. [c.328]

Дислокации могут возникать в полностью затвердевшем металле в непосредственной близости от фронта кристаллизации и вдали от него. Считается, что основным здесь является вакансион-ный механизм образования дислокаций. Равновесная концентрация вакансий с иониженигм температуры от точки кристаллизации резко уменьшается. При ускоренном охлаждении создается сильное пересыщение кристалла вакансиями. Избыточные вакансии конденсируются в диски, параллельные плоскости плотнейшей упаковки. Толщина диска может быть в один, два или три слоя вакансий. Когда диаметр вакансионного диска превышает некоторую критическую величину, то под действием сил межатомного притяжения его стороны сближаются и диск сплющивается. Это явление называется захлопыванием диска вакансий. [c.104]

Сталл дает на лауэграмме систему резких пятен. При равномерной деформации кристалла (нет избытка дислокаций одного знака) пятна резкие. Например, при удобном расположении систем скольжения по отношению к внешнему воздействию монокристаллы цинка и кадмия дают резкие лауэграммы при удлинении до 100% Однако при изгибе растянутых кристаллов (т. е. при избытке дислокаций одного знака) резкие дифракционные пятна на лауэграмме размываются в дуги. Это есть астеризм, регистрирующий замену единственной ориентировки скольжения областью ориентировок возникающей в результате неравномерной при изгибе деформации [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...