А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Бездислокаційних кристал

Бездислокаційних кристали вирощують і в умовах нелінійних температурних градієнтів, якщо при цьому використовується бездислокаційних запал. Мабуть, дислокації утворюються в умовах певних термічних напружень, коли в кристалі вже є деяка кількість дислокацій. Це обумовлено тим, що процес зародження нових дислокацій утруднений і відбувається при значних напругах, наприклад при швидкому охолодженні. 
Отримання бездислокаційних кристалів (близько 40 злитків) з відтвореними електричними властивостями говорить про перспективність розробленої технології зростання монокристалів CdSnAs3 і йому подібних з'єднань.

Нещодавно були отримані бездислокаційних кристали і таких з'єднань, як GaAs.

Цим пояснюється більше огранованими бездислокаційних кристалів в порівнянні з дислокаційними.

Характерні відмінності зовнішнього вигляду бездислокаційних кристалів, вирощуваних у напрямку[111], Спостерігаються вже на ділянці вирощування шийки. У місці де починається ріст бездислокаційних монокристалів, чітко помітно збільшення діаметра, гвинтова нарізка стає глибшою. Отримані в тих же умовах монокристали з дислокаціями бугра не мають.

Лінійний дефект в кристалічній решітці. | Скупчення дис -,., -. Виявляється, що міцність таких бездислокаційних кристалів близька до теоретичної.

викладене підтверджує, що отримання бездислокаційних кристалів залежить не тільки від технологічних факторів, а й від кристалографічних.

На практиці найкращим методом отримання бездислокаційних кристалів, мабуть, є різновид методу витягування - так званий метод перетяжок. Сутність його полягає в тому, що на початку процесу діаметр кристала зменшують.

Дислокаційний відрізок закріплений на кінцях А і В у полі постійної напруги т. Площина ковзання збігається з площиною креслення. Тут мова не йде про бездислокаційних кристалах напівпровідників.

Цікаво підкреслити, що якщо отримані бездислокаційних кристали матеріалів з ковалентними зв'язками, то зародження нових дислокацій в них сильно утруднено. Деш показав, що теплові напруги, що виникають в бездислокаційних кристалі Ge при короткочасному виведенні його з розплаву з наступним зануренням, не створюють будь-яких дислокацій. Ймовірно, нові дислокації значно легше утворюються при наявності вже існуючих. Наприклад, в кристалі з щільністю дислокацій 103 см-2 після його виведення з розплаву і подальшого занурення щільність дислокацій зростає більш ніж до 10е см-2.

При деяких спеціальних умовах вдається отримувати практично бездислокаційних кристали кремнію і германію.

Лінійний дефект в кристалічній решітці. | Скупчення дис -,., -. Отримали свою назву через те, що бездислокаційних кристали можна отримати лише дуже малого діаметру, порядку одного мікрона, довжиною в кілька міліметрів, ймовірно, правильніше /назвати їх вусиками, тому, що вони схожі на вусики комахи.

Як видно з наведеної таблиці для бездислокаційних кристала виміряні значення поляризаційного відносини і інтегральної інтенсивності повністю відповідають розрахованим по динамічної теорії. Зауважимо, однак, що рекс для обох рефлексів фактично буде дещо менше значень, представлених в таблиці так як в рекс не вводити поправка на температурне дифузне розсіювання.

Залежність міцності від. Отримані в лабораторних умовах методом вирощування з парів бездислокаційних кристали у вигляді тонких ниток товщиною близько мікрометра, як видно з таблиці 1 мають міцність, близьку до теоретичної. Ниткоподібні кристали сапфіра (фото 9) є рекордсменами міцності.

На ділянці разращіванія і при виході на діаметр у бездислокаційних кристалів різкіше проявляється характерний блиск неявних граней і ширше стають явні. При використанні методу Чохральського широкі явні межі можуть зберігатися по всій довжині монокристалу, а їх зміни найбільш яскраво проявляються при зменшенні діаметра і в кінці кристала. Розширення явних граней найбільш чітко помітно при увігнутому фронті кристалізації. При злегка опуклому фронті явні межі залишаються вузькими.

Сверхструктурная дислокація з вектором в сверхрешетке типу ЛВ3. Характер розподілу домішкових атомів в кристалі з дислокацією буде інший, ніж в бездислокаційних кристалі.

При цьому було відмічено, що рельєф типу бруківка виникає зазвичай на з-грані бездислокаційних кристалів, в той час як базова поверхню кристалів з дислокаціями покривається акцессоріямі з точковими вершинами. Той факт, що швидкість росту поверхні базису бездислокаційних кристалів по порядку величини дорівнює швидкості росту цієї поверхні для кристалів, що містять дислокації, свідчить про інше, недіслокаціонном механізмі наростання пинакоида. Можна приєднатися до думки К - Джексона[27], Який вважає, що на Пинакоидальний поверхні кварцу має місце нормальне відкладення речовини (з утворенням характерного для нестійкого фронту зростання пористого рельєфу), типове для шорсткуватих граней. Підтвердження згаданої точки зору знайдено при аналізі морфологічних деталей поверхні пинакоида бездислокаційних кристалів кварцу. Очевидно, саме так повинні проявлятися нестійкості що виникають протягом усього часу росту кристалу.

Схема переміщення атомів при переміщенні крайової дислокації на одне міжатомна відстань (а через весь кристал (б. | Вплив спотворень кристалічної решітки на міцність кристала. Вплив спотворень кристалічної решітки на міцність металів наведена на рис. 111. Ліва гілка кривої відповідає практично бездислокаційних кристалів (так званим вусах), міцність яких близька до теоретичної. Міцність металів при цьому мінімальна.

Електронно-мікроскопічні картини дефектів в кремнії на площині (100 (а і на площині (111 (б після відпалу при 800 С протягом t - 2 ч (я і при 1000 С, t 2 5 годин (б. Було показано[574, 578, 579], що кінетика такого розпаду протікає по-різному в бездислокаційних і дислокаційних кристалах, причому в бездислокаційних кристалах вона протікає швидше і більш інтенсивно у порівнянні з дислокаційними. Це пояснюється тим, що дислокації служать центрами часткового виділення кисню вже в процесі росту кристалу і головне, будучи стоками для вакансій, вони істотно знижують їх концентрацію і відповідно концентрацію центрів осадження кисню. Передбачається[575], Що спочатку з пересичені розчину вакансій виникають великі комплекси вакансій, які закриваючи, призводять до утворення вакансійних петель Франка з дефектами упаковки всередині них.

На властивості металів великий вплив робить їх дислокаційна структура. Міцність бездислокаційних кристалів (теоретична міцність) в сотні разів перевищує міцність реальних матеріалів. При збільшенні щільності понад зазначені значень рухливість дислокацій знижується, що сприймається нами як зростання міцності. Ефективними способами підвищення щільності дислокацій (і інших дефектів) і зниження їх рухливості є легування, пластичне деформування (деформаційне зміцнення), упрочняющая термічна і хіміко-термічна обробка.

Міцність кристалів розділяється на технічну (реальну), яка визначається при випробуваннях на розтяг, і теоретичну, яка оцінюється розрахунковим шляхом без урахування існування дислокацій в кристалах Прикладом бездислокаційних кристалів можуть служити тонкі (в кілька мікрометрів) ниткоподібні кристали (вуса), вирощувані з парів різних металів і хімічних сполук. Характеристики міцності якості таких вусів близькі до теоретичних.

Зі зменшенням кількості дефектів міцність зростає. Міцність ниткоподібних бездислокаційних кристалів вусів наближається до теоретичної.

Отже, якщо в кристалі немає дислокацій, то він має досить високу міцність, близькою до теоретичної. Це доведено створенням практично бездислокаційних кристалів у вигляді дуже тонких ниток, які називаються ниткоподібними кристалами, або вусами.

Як відомо[104], Ентальпія, пов'язана з утворенням дислокацій, надзвичайно велика, а ентропія мала. Саме тому можна отримати бездислокаційних кристали, бо рівноважний зміст дислокацій - менше однієї на кристал звичайних розмірів.

Як відомо[112], Ентальпія, пов'язана з утворенням дислокацій, надзвичайно велика, а ентропія мала. Саме тому можна отримати бездислокаційних кристали, так як рівноважний зміст дислокацій - менше однієї на кристал звичайних розмірів.

Крайова дислокація в кристалі фталоціаніда платини вгорі - електрон-іомікросксшіч знімок. | Схема спостереження дислокацій за методом картин муару. а - накладені два однаково орієнтованих кристала з різними параметра решітки. б - обидві решітки мають однакові параметри, але злегка разоріентіровать. В обох випадках інтерференційні смуги на картинах муару дають збільшене зображення крайової ДГС-локації, розташованої в одній з решіток. | Ряди дислокацій в площинах ковзання. 1онкая фольга нержавіючої сталі в просвічує електронному мікроскопі. Площині ковзання відзначені фігурними дужками. В результаті швидкість росту кристалів визначається не процесом спонтанного освіти плоских зародків, а швидкістю зростання вже наявних ступенів. Останнім часом з розплаву вирощені бездислокаційних кристали кремнію і германію, що володіють, по передуватиме, даними, міцністю, що наближається до теоретич.

провидить теоретичний аналіз впливу умов вирощування на форму дислокаційних і бездислокаційних монокристалів. Показано, що вирощені в однакових умовах бездислокаційних кристали в порівнянні з дислокаційними повинні мати більш широкі явні межі і більший діаметр.

При цьому було відмічено, що рельєф типу бруківка виникає зазвичай на з-грані бездислокаційних кристалів, в той час як базова поверхню кристалів з дислокаціями покривається акцессоріямі з точковими вершинами. Той факт, що швидкість росту поверхні базису бездислокаційних кристалів по порядку величини дорівнює швидкості росту цієї поверхні для кристалів, що містять дислокації, свідчить про інше, недіслокаціонном механізмі наростання пинакоида. Можна приєднатися до думки К - Джексона[27], Який вважає, що на Пинакоидальний поверхні кварцу має місце нормальне відкладення речовини (з утворенням характерного для нестійкого фронту зростання пористого рельєфу), типове для шорсткуватих граней. Підтвердження згаданої точки зору знайдено при аналізі морфологічних деталей поверхні пинакоида бездислокаційних кристалів кварцу. Очевидно, саме так повинні проявлятися нестійкості що виникають протягом усього часу росту кристалу.

Цікаво підкреслити, що якщо отримані бездислокаційних кристали матеріалів з ковалентними зв'язками, то зародження нових дислокацій в них сильно утруднено. Деш показав, що теплові напруги, виникають в бездислокаційних кристалі Ge при короткочасному виведенні його з розплаву з наступним зануренням, не створюють будь-яких дислокацій. Ймовірно, нові дислокації значно легше утворюються при наявності вже існуючих. Наприклад, в кристалі з щільністю дислокацій 103 см-2 після його виведення з розплаву і подальшого занурення щільність дислокацій зростає більш ніж до 10е см-2.

Знімки муару, отримані в інтерферометрі. У роботах В. Ф. Міускова ефекти муару систематично використовуються в рентгенівської топографії реальних кристалів. На рис. 96 а приведена рентгенограма картин муару від бездислокаційних кристала кремнію підвищеної чистоти, отримана в трехкрістальном інтерферометрі.

Двукрістальний спектрометр був виготовлений на базі дифрактометра УРС-50ІМ. Використовувалося молибденовое Kaj 2 випромінювання при відображенні (444) від бездислокаційних кристала германію. Величина дисперсії, обумовлена становищем (п - т) двукрістального спектрометра, визначалася експериментально і враховувалася при розрахунках.

Раніше було показано, що використання бездислокаційних затравочних пластин і спеціальних технологічних прийомів вирощування забезпечує отримання великих практично бездислокаційних пірамід с. При цьому було відмічено, що рельєф типу бруківка виникає зазвичай на з-грані бездислокаційних кристалів, в той час як базова поверхню кристалів з дислокаціями покривається акцессоріямі з точковими вершинами. Той факт, що швидкість росту поверхні базису бездислокаційних кристалів по порядку величини дорівнює швидкості росту цієї поверхні для кристалів, що містять дислокації, свідчить про інше, недіслокаціонном механізмі наростання пинакоида. Можна приєднатися до думки К - Джексона[27], Який вважає, що на Пинакоидальний поверхні кварцу має місце нормальне відкладення речовини (з утворенням характерного для нестійкого фронту зростання пористого рельєфу), типове для шорсткуватих граней. Підтвердження згаданої точки зору знайдено при аналізі морфологічних деталей поверхні пинакоида бездислокаційних кристалів кварцу. Очевидно, саме так повинні проявлятися нестійкості що виникають протягом усього часу росту кристалу.

Розподіл температур в осьовому (Н і радіальному (R напрямках в розплаві і шарі флюсу. | Вибудовування дислокацій по смугах ковзання в нижній частині злитка. ОТР. 220 пл. (111. Ув. Х8. GaP з-під високого шару флюсу при ретельному підборі технологічних режимів може стати одним з перспективних методів отримання бездислокаційних кристалів цього.

Дислокації, подібно до інших дефектів, помітно впливають на фізичні властивості кристала, тому важливо вміти вирощувати як бездислокаційних кристали, так і кристали з відомою кількістю (і типом) дислокацій.

Властивості ниткоподібних кристалів різко залежать від їх товщини. Найбільш чудовими їх властивостями є дуже висока пружність і велика міцність, що наближається до теоретичних значень міцності розрахованим для ідеальних, бездислокаційних кристалів. Міцність ниткоподібних кристалів в десятки і навіть сотні разів перевершує міцність звичайних кристалів тих же речовин. Причина такої високої міцності полягає в тому, що ниткоподібні кристали або є бездислокаційних, або дислокації в них розташовані вздовж осі росту, так що в основному є гвинтові компоненти дислокацій; тому ниткоподібний кристал може деформуватися лише уздовж своєї осі. Ниткоподібний кристал товщиною в кілька мікрометрів, мабуть, містить єдину гвинтову дислокацію, вісь якої розташована уздовж осі росту.

Обидва показники (а, /) залежать від складу і структури металу, проте залежність сили межатомной зв'язку у металів від зміни їх структури не велика, тому основним шляхом зміцнення є збільшення числа атомів, одночасно що беруть участь в елементарних актах руйнування, що характеризується величиною коефіцієнта а. Ця величина при зміні структури може змінюватися в дестякі раз, але все ж далеко не досягає одиниці за винятком випадку бездислокаційних кристалів.

Ці кристали вільні практично від дислокацій. Тому пластична деформація в них можлива тільки шляхом синхронного зсуву всього ряду атомів уздовж площини ковзання. Міцність бездислокаційних кристалів наближається до теоретичної, визначеної розрахунковим шляхом.

Нещодавно були отримані бездислокаційних кристали і таких з'єднань, як GaAs. Слід уточнити, що під бездислокаційних кристалами маються на увазі кристали, що не мають дислокацій, що виявляються травленням і декоруванням. Цілком можливо (хоча і не обов'язково), що дефекти можуть бути виявлені іншими методами. Кристали, звичайно, не вільні від вакансій і будучи дуже чистими, не вільні все ж від хімічних домішок. Тим не Проте роботу Деша, безумовно, слід вважати помітною віхою на шляху управління властивостями твердотільних матеріалів. Для отримання бездислокаційних матеріалу використовується наступна методика.

Раніше було показано, що використання бездислокаційних затравочних пластин і спеціальних технологічних прийомів вирощування забезпечує отримання великих практично бездислокаційних пірамід с. При цьому було відмічено, що рельєф типу бруківка виникає зазвичай на з-грані бездислокаційних кристалів, в той час як базова поверхню кристалів з дислокаціями покривається акцессоріямі з точковими вершинами. Той факт, що швидкість росту поверхні базису бездислокаційних кристалів по порядку величини дорівнює швидкості росту цієї поверхні для кристалів, що містять дислокації, свідчить про інше, недіслокаціонном механізмі наростання пинакоида. Можна приєднатися до думки К - Джексона[27], Який вважає, що на Пинакоидальний поверхні кварцу має місце нормальне відкладення речовини (з утворенням характерного для нестійкого фронту зростання пористого рельєфу), типове для шорсткуватих граней. Підтвердження згаданої точки зору знайдено при аналізі морфологічних деталей поверхні пинакоида бездислокаційних кристалів кварцу. Очевидно, саме так повинні проявлятися нестійкості що виникають протягом усього часу росту кристалу.

Сходинка на лінії дислокації. Вона залежить від умов отримання кристалів і подальшої їх обробки. Щільність дислокацій сильно підвищується завдяки механічним впливам. При виконанні належних умов вирощування кристалів зараз вдається виготовляти великі бездислокаційних кристали деяких речовин, наприклад кремнію і германію.

Зауважимо, що ентальпія, пов'язана з утворенням дислокації-надзвичайно велика, а ентропія дуже мала. Таким чином, дислокації термодинамічно нестабільні і в принципі можна приготувати бездислокаційних кристали, в той час як не можна повністю позбутися від точкових дефектів. Останнє не означає, що ми не можемо контролювати концентрацію точкових дефектів даного типу.

Однак ці результати не могли бути використані безпосередньо для економічно ефективного виробництва бездислокаційних кварцу, необхідного для виробництва оптичних деталей, так як реалізація ефекту виклинювання ростових дислокацій з пірамід наростання граней основних ромбоедрів твердих включень, утворюються синтетичні бездислокаційних кристали, які можуть бути використані як товарний оптичний Монокристальна кварц, а також для відтворення бездислокаційних запалів.

Однак ці результати не могли бути використані безпосередньо для економічно ефективного виробництва бездислокаційних кварцу, необхідного для виробництва оптичних деталей, так як реалізація ефекту виклинювання ростових дислокацій з пірамід наростання граней основних ромбоедрів зажадала б надзвичайно тривалих циклів перекристалізації. У природних ростових процесах фактор часу грав визначальну роль і забезпечив можливість утворення унікальних за розміром і досконалості кристалів, які цілеспрямовано підбиралися і використовувалися для підготовки перших бездислокаційних запалів, необхідних для організації випуску оптично однорідних синтетичних кристалів кварцу. При разращіваніі таких запалів в умовах, що виключають включення в наросли матеріал твердих включень, утворюються синтетичні бездислокаційних кристали, які можуть бути використані як товарний оптичний Монокристальна кварц, а також для відтворення бездислокаційних запалів.

Як уже зазначалося, дислокації не є причиною формування пористого рельєфу. Такий рельєф утворюється і на повністю бездислокаційних кристалах як форма прояву неустойчивостей при нормальному механізмі відкладення речовини. Характерна особливість рельєфу типу бруківка - наявність декількох порядків яче-істості.

Сучасна фізика, яка вивчає властивості ідеальних кристалів, і техніка, яка використовує ці властивості в граничних випадках пред'являють дуже жорсткі вимоги до хімічної і фізичної чистоти кристала. У перерахунку на абсолютне число атомів, що містяться в 1 см3 твердого тіла, отримаємо 10 атомів домішок. Це означає, що в домішковому провіднику, зона провідності якого порожня, атоми домішок створюють величезне число - 10 носіїв струму в 1 см3 Фізична неоднорідність визначається наявністю в кристалі структурних дефектів. Для зменшення їх змісту були розроблені методи вирощування бездислокаційних кристалів.

При цьому було відмічено, що рельєф типу бруківка виникає зазвичай на з-грані бездислокаційних кристалів, в той час як базова поверхню кристалів з дислокаціями покривається акцессоріямі з точковими вершинами. Той факт, що швидкість росту поверхні базису бездислокаційних кристалів по порядку величини дорівнює швидкості росту цієї поверхні для кристалів, що містять дислокації, свідчить про інше, недіслокаціонном механізмі наростання пинакоида. Можна приєднатися до думки К - Джексона[27], Який вважає, що на Пинакоидальний поверхні кварцу має місце нормальне відкладення речовини (з утворенням характерного для нестійкого фронту зростання пористого рельєфу), типове для шорсткуватих граней. Підтвердження згаданої точки зору знайдено при аналізі морфологічних деталей поверхні пинакоида бездислокаційних кристалів кварцу. Очевидно, саме так повинні проявлятися нестійкості що виникають протягом усього часу росту кристалу.

В кристалах, вирощених звичайними методами кристалізації з розплаву, щільність дислокацій становить (104 - 10е) см-2. В результаті пластичної деформації щільність дислокацій швидко зростає на кілька порядків. Найкращі напівпровідникові кристали вдається виростити з щільністю дислокацій (102 - 103) см-2 в найкращих лабораторних умовах вирощують кристали з щільністю дислокацій порядку декількох одиниць на см2 і бездислокаційних кристали.

Раніше було показано, що використання бездислокаційних затравочних пластин і спеціальних технологічних прийомів вирощування забезпечує отримання великих практично бездислокаційних пірамід с. При цьому було відмічено, що рельєф типу бруківка виникає зазвичай на з-грані бездислокаційних кристалів, в той час як базова поверхню кристалів з дислокаціями покривається акцессоріямі з точковими вершинами. Той факт, що швидкість росту поверхні базису бездислокаційних кристалів по порядку величини дорівнює швидкості росту цієї поверхні для кристалів, що містять дислокації, свідчить про інше, недіслокаціонном механізмі наростання пинакоида. Можна приєднатися до думки К - Джексона[27], Який вважає, що на Пинакоидальний поверхні кварцу має місце нормальне відкладення речовини (з утворенням характерного для нестійкого фронту зростання пористого рельєфу), типове для шорсткуватих граней. Підтвердження згаданої точки зору знайдено при аналізі морфологічних деталей поверхні пинакоида бездислокаційних кристалів кварцу. Очевидно, саме так повинні проявлятися нестійкості що виникають протягом усього часу росту кристалу.