Способы получения монокристаллов

В монографии рассмотрены физические, механические и технологические свойства молибдена и его промышленных сплавов, приведены результаты исследований природы низкотемпературной хрупкости металла, его термической стабильности и радиационной стойкости. Изложены результаты работ по изучению основных способов получения монокристаллов молибдена, пластической и термической обработки монокристалличе-ского молибдена, а также по изготовлению из него i катодов ТЭП. [c.5]

Глава V. Способы получения монокристаллов 305 [c.305]

Глава V. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ [c.305]

Гпава /. Способы получения монокристаллов 313 [c.313]

Глава V. Способы получений монокристаллов [c.329]

Простым способом получения монокристаллов с относительно невысокой температурой плавления, плавящихся конгруэнтно и без разложения, является выращивание кристаллов из расплава. При этом вещество не должно претерпевать фазовых переходов при температурах ниже температуры плавления. Скорость роста пропорцио- [c.206]

По описанным выше методам получают монокристаллы, которые всегда содержат микроскопические, структурные неоднородности точечные дефекты, дислокации, субграницы субзерна различной величины, внедренные атомы примесей, выделения частиц и т.д. Эти субструктурные характеристики появляются всегда в той или иной степени при формировании монокристаллов, их количество и распределение меняется в зависимости от условий их роста, кристаллизации и способов получения. [c.87]

Метод вытягивания монокристалла из расплава очищенного полупроводника с введенной легирующей примесью — один из способов получения легированных монокристаллов германия и кремния. Легирующие примеси должны иметь небольшие значения коэффициента распределения. Только в этом случае при обогащении расплава легирующей примесью состав растущего монокристалла незначительно изменяется по длине и его можно выровнять снижением скорости вытягивания. [c.595]

Было исследовано влияние примесей на полигонизацию очень чистых твердых растворов А1 — Zn. Сплавы, содержавшие 6—15 вес. % Zn, были приготовлены из алюминия чистотой 99,99 вес.% и цинка той же чистоты. В этих сплавах дислокации особенно подвижны полигонизация в них протекает даже легче, чем в очень чистом алюминии. Это, естественно, сказывается на количестве железа, которое следует ввести в сплав для успешного проведения экспериментов по получению монокристаллов описанным выше способом, т. е. для преимущественной рекристаллизации при подавлении процесса полигонизации. Так, если в очень чистый алюминий достаточно ввести 0,035 вес.% Fe, то в сплав А1 6% Zn необходимо добавить 0,15 вес.% Fe [71]. [c.462]

Рис. 3-5-5. Способ получения кривой намагничивания для направления [ПО] в монокристалле Ре.

Способ выращивания монокристаллов по Бриджмену впервые был широко использован американским ученым П. Бриджменом в 1920—1930 гг. для получения монокристаллов олова, цинка, алюминия, меди. Он состоит в том, что металл расплавляется в тигле-контейнере, который вначале полностью размещен в печи (рис. 37). Затем тигель медленно выводят из печи вниз. В остром конце конического дна тигля после выхода из печи зарождается несколько кристаллов. В ходе роста один из них постепенно занимает все сечение контейнера. [c.129]

Главное достоинство способа бестигельной зонной плавки заключается в отсутствии тигля-контейнера. Расплав соприкасается только с собственной твердой фазой и газовой средой, создаваемой внутри установки. Поэтому способ пригоден для получения монокристаллов любых материалов, за исключением тех, которые обладают большим давлением пара в жидком состоянии вблизи точки плавления. К таким материалам относится, например, хром, у которого при 1900° С давление пара достигает нескольких миллиметров ртутного столба. Основное требование к монокристаллам — это отсутствие примесей и высокая степень химической и физической однородности. Поэтому [c.131]

За последние 25 лет исследования эффекта де Гааза — ван Альфена привели к заметному прогрессу в наших знаниях о поверхностях Ферми металлов и (в меньшей степени) о дифференциальных свойствах изоэнергетических поверхностей вблизи ПФ. Этот прогресс стал возможным отчасти благодаря параллельному развитию теории зонных структур, но, возможно, в еще большей степени благодаря усовершенствованиям технологии. Продолжающееся развитие способов получения сильных магнитных полей и низких температур, электроники и методов обработки данных, техники выращивания более чистых и совершенных монокристаллов, можно надеяться, приведет к дальнейшему расширению наших знаний. [c.222]

Возможны два способа выращивания монокристаллов из газовой фазы. Во-первых, это выращивание кристаллов из пересыщенных паров того же химического состава, что и кристалл, и, во-вторых, получение кристалла в результате химической реакции. Процесс можно проводить как в замкнутой системе, так и в потоке. [c.204]

При очень медленном отводе тепла при кристаллизации, а также с помощью других специальных способов может быть получен кусок металла, представляющий собой один кристалл, так называемый монокристалл. Монокристаллы больших размеров (массой в несколько сот граммов) изготавливают для научных исследований, а также для некоторых специальных отраслей техники (полупроводники). [c.28]

В отливках при кристаллизации путем очень медленного отвода тепла, а также с помощью других специальных способов (плазменно-дуговой метод или направленная кристаллизация слитков и отливок и др.) может быть получен кусок металла, представляющий собой один кристалл, так называемый монокристалл. [c.24]

Относительно роста кристаллов при медленном охла5кдеиии надо заметить, что в случае бериллия даже небольшое замедление в охлаждении приводит к образованию очень больших кристаллов. Лишь недавно было выяснено, что замедленное охлаждение — лучший способ получения монокристаллов. Как уже отмечалось выше, металл, состоящий из крупных кристаллов, оказывается хрупким и потому не очень пригоден для практических целей. Поэтому в полученных отливках желательно разрушить кристаллы и обработать образцы путем отжига. [c.277]

Надо заметить, что в эти годы началось также экспериментальное изучение пластичности и прочности металлических монокристаллов. Как известно, при охлаждении жидкого металла обычно получается тело с поликристаллической структурой. Выращивание металлического монокристалла — дело трудное, и, несмотря на многовековую историю металлургии, первые способы получения монокристаллов типичных металлов были открыты лишь в 1918—1920 гг. Зато это почти сразу было использовано для широкого изучения законов пластической деформации на кристаллографическом уровне . С. Элам, М. Поляни, Э. Шмид и другие физики-металловеды осуществили в двадцатых годах сотни опытов по растяжению и сдвигу монокристаллических образцов за пределами упругости при разной ориентации решетки образца относительно главных осей напряжения. В результате было установлено, что пластическая деформация монокристалла происходит в основном путем взаимной трансляции ( скольжения ) его частей, разделяемых системами одноименных кристаллографических плоскостей, что наименьшим сопротивлением скольжению обладают кристаллографические плоскости и направления с наиболее плотным размещением узлов решетки и ряд других простых по форме фактов, важнейшие из которых выражают так называемые законы Шмида (обзор этих фактов имеется в монографии Э. Шмида и В. Боаса Пластичность кристаллов , 1935 русский перевод М.— Л., 1938). [c.82]

Сплавы индия с сурьмой могут быть получены методами прямого сплавления, осаждением из паровой фазы, а также электролизом. Условия электролитического получения сплавов описаны в работах [63, 64], кинетику фа-зообразования сплавов при конденсации индия и сурьмы из паровой фазы изучали в работе [65], способы получения монокристаллов InSb с заданными свойствами или высокой чистоты приводятся в работах [66—70, 98, 107]. [c.476]

Описаны патенты США, начиная с 1973 г., по технологии производства и применению редкоземельных элементов (РЗЭ). Подро.б- 1о освещены способы выделения РЗЭ из руд и их разделение, использование РЗЭ в металлургии, радиоэлектронике, химической про-мыщленности, для охраны окружающей среды. Описаны способы выращивания монокристаллов соединений РЗЭ, а также получения люминофоров на их основе. [c.47]

Новая область применения кубического нитрида бора появилась в связи с разработкой способов получения крупных (5—6 мм) и прочных поликристаллов твердого нитрида бора (ПТНБ). Они химически инертны к материалам, содержащим углерод, имеют Теплостойкость порядка 1400° С, т. е. в 2,2 раза более высокую, чем быстрорежущие стали, и в 1,5—1,6 раза выше, чем твердые сплавы. Прочность на изгиб у них около 100 кгс/см (у монокристаллов алмаза 30 кгс/см ). К этому следует добавить, что алмаз анизотропен, тогда как поликристалл твердого нитрида бора, вследствие поликристаллического строения, изотропен, т. е. обладает механическими свойствами, прежде всего износостойкостью, одинаковыми во всех направлениях. [c.92]

Кристаллическую текстуру в сплавах Fe- r- o можно получить не-жолькими способами выращиванием монокристаллов или поликристал-тических магнитов со столбчатой структурой, получением многослойных магнитов из быстрозакаленных лент и вторичной рекристаллизацией по-никристаллических сплавов в условиях фазового наклепа. Первые два пособа хорошо известны и широко применяются для сплавов на основе Fe—Ni—AI—Со. Третий и четвертый способы были опробованы только для сплавов Fe—Сг—Со. Постоянные магниты со слоистой структурой из сплавов Fe—Со—Сг—Мо после быстрой закалки из жвдкого состояния, последующего компактирования тонкой ленты и создания кристаллической и магнитной текстуры могут обладать очень высокими магнитными свойствами В = 1,65...1,78 Тл, jH .= 160...176 кА/м и = 114...119 кДж/м ). Однако причины столь сильного увеличения магнитных свойств пока не установлены. [c.517]

В зависимости от способа получения и назначения технический корунд может содержать 95,0—99,8 % АЬОз. Корунд химически стоек до высоких температур к воздействию кислых и основных шлаков, металлов, стекол, окислительных и восстановительных реагентов. Истинная плотность поликристаллического материала 3950—4010 кг/м плотность монокристалла 3992—3960 кг/м ), плотность расплава 2970 кг/м . У материала с плотностью 3750—3850 кг/м= предел прочности при сжатии достигает 1000—1500 МПа, при изгибе 200—300 МПа [60]. Давление пара AI2O3 (р, Па) в интервале 2500—2900 К описывается уравнением [c.183]

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]

Кроме способа вытягивания, для получения монокристалли-ческих слитков с равномерно распределенной легирующей примесью применяют способ зонной плавки. [c.406]

Бестигельный вариант получения монокристалла возмЬжен также при плавлении в пламени (способ Вернейля). В этом случае на торцевой поверхности вращающейся затравки при помощи пламени нескольких кислородно-водородных горелок создается тонкий слой расплава. Из вибробункера, расположенного над затравкой, на жидкую поверхность подается поток очень мелких частиц исходного компонента, которые разогреваются или даже расплавляются, проходя через пламя. Затравка охлаждается и постепенно опускается вниз, и, благодаря осевому градиенту температур, на поверхности затравки нарастает монокристалл. [c.313]

Для определения величины монокристаллов крокуса при особых условиях освещения производилось микрофотографирование специально приготовленных препаратов с последующим измерением размеров большого количества крокусных зерен (около 1000 штук) на микроснимках (при общем увеличении 315><). В результате исследованпй различных видов крокуса, отличающихся друг от друга способом получения, установлено, что размеры крокусных зерен колеблются в пределах от 0.2 до 1 М-- [c.294]

ХРУПКОСТЬ МЕТАЛЛОВ, свойство металла при статической нагрузке рваться, ломаться или разрушаться без заметной остаточной деформации. Если металл перед разрывом обнару- кивает пластич. деформации (см. Деформация пластическая), а остаточных деформаций не получается только при ударной нагрузке, то это свойство называется ударной хрупкостью. X. м. при низких и обыкновенных иногда называется холодноломко-с т ь ю, а X. м. в раскаленном состоянии—к р а с-н о л о м к о с т ь ю. Хрупкость зависит от целого ряда факторов от структуры металла, ориентации кристаллитов, от примесей, от самого метода испытания и т. д. Один и тот же слиток металла в одном направлении м. б. хрупким, а в другом пластичным. Начиная приблизительно с 1920 года, металловедение сделало большие успехи благодаря тому, что был открыт ряд способов получения металлич. монокристаллов, т. е. одиночных кристаллов, в виде стержней. Детальные исследования механических свойств этих монокристаллов, произведенные нем. физиками (Полани, Э. Шмид, Закс и их сотрудники) и англ. металловедами (Тейлор, Карпентер, мисс Элам и др.), дали весьма ценные ре-. ультаты для понимания механизма хрупкости и пластичности (см.). Эти исследования показали, что в металлич. монокристаллах существуют вполне определенные кристаллографич. плоскости—плоскости с наиболее плотной упаковкой атомов, по к-рым начинается трансляция, или скольжение, одних слоев относительно других. Это явление начинается тогда, когда с двигающее, или скалывающее, напряжение в данной плоскости и по вполне определенному направлению достигает некоторого критич. значения 5. Кристаллографич. направление в плоскости скольжения, по которому атомы расположены наиболее близко друг к другу, является направлением скольжения. [c.319]

Особое место среди примесей в кремнии и германии занимает кислород, который является остаточной, в больщинстве случаев вредной примесью его концентрация зависит от способа получения кристалла. О поведении кислорода в 51 и Ое известно, что он в рещетке основного вещества присутствует либо в атомарном виде, либо образует комплексы типа 51(0е)0 . При этом, если атомы кислорода размещаются в междоузлиях, то они, по-видимому, электрически неактивны. Донорными же свойствами обладают некоторые комплексы 51(0е)0 . Больще всего кислорода обычно содержат монокристаллы кремния (германия), выращенные из кварцевых контейнеров (содержание кислорода в кремнии составляет 10 см , см. гл. 5). Обычно при выращивании из расплава больщая часть атомов кислорода размещается в междоузлиях и образует электрически неактивные комплексы 510г, хотя в малых концентрациях могут образовываться и электрически активные комплексы более высокого порядка. Процессы, связанные с нагревом кристалла (термообработка, диффузия), могут приводить к перераспределению по концентрации различных типов кремний(германий)-кислородных комплексов. Это перераспределение происходит в тех случаях, когда распределение кислородных комплексов неравновесно (твердый раствор 51(0) находится в пересыщенном состоянии при температуре обработки). Изменение концентрации электрически активных комплексов приводит к изменению электрических свойств кристалла. В частности, при низкотемпературной (300-500°С) обработке в кристаллах 51 образуются термодоноры 5104 в измеримых концентрациях, которые устойчивы при 430°С комплексы [c.131]

Таким способом могут выращиваться монокристаллы Ge, GaAs этот метод является весьма удобным способом получения тугоплавких полупроводников халькогенидов переходных и редкоземельных элементов (например МпТе, GdS, EuS), сложных полумагнитных полупроводников (Hg r2Te4). [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...