Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
-сурет. Ge–Si жүйелерінің фазалық диаграммасы (а) және 30% Ge + 70% Si суытылған құймасының қисығы (ә) және таза германий қисығы (б). t ≥
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1 нүктесінен d нүктесіне
| 3.4-сурет. Ge–Si жүйелерінің фазалық диаграммасы (а) және 30% Ge + 70% Si суытылған құймасының қисығы (ә) және таза германий қисығы (б).
t ≥ t1 температураға дейін Х құрамның құймасы сұйық ерітінді күйде болады және суыту кезінде фазалық ауысуға шыдамайды. t1 температурадан бастап сұйық ерітінді кремниймен бірігетін бастапқы сұйықтыққа қарағанда кремнийге бай α қатты ерітіндісі ерітіндіден бөлініп шыға бастайды. а фигуративті нүктесіне жауап беретін құрамға ие α кристалдары бірінші бөлініп шығады, яғни 90% Si және 10% Ge. t1-ден t2-ге дейін суыту процесі кезінде сұйық фаза саны кеміп, қатты фаза саны артатын құйманың одан әрі кристаллизациясы өтеді. t = t3 кезінде сұйық құйманың соңғы тамшылары жойылады. Әрбір берілген температура кезіндегі бар сұйық және қатты фазалардың мөлшері иін ережесімен анықталады, t2 температура кезіндегідей:
Оның үстіне, t1-ден t3-ке дейінгі кристаллизацияда сұйық және қатты фазалар құрамы өзгереді. Егер процесс өте аз жылдамдықпен өтетін болса – сондықтан да барлық ауысулар фазалық диаграммамен сәйкес аяқталуға үлгереді, онда 1 нүктесінен d нүктесіне ликвидус сызықтары бойынша сұйық фаза құрамы өзгереді, ал қатты фаза құрамы бағдармен көрсетілгендей а нүктесінен d нүктесіне дейінгі солидус сызығы бойынша өзгереді. Екі фаза да – кристаллизация процесінде жоғалатындар, ал пайда болатындар – қарастырылып отырған жағдайда бір және сол компонентпен кристалдану қадамында артатын Ge (германий). Бұл бір уақытта бір және сол компонентпен артушылық бұл компонетпен анағұрлым бай (қарастырылып отырған жағдайда өте бай германийлі сұйық фазалар) фазалардың біруақытта лезде азаюы есебімен өтеді. Тепе-теңдік жағдайда өткен кристалдану процесінің аяқталуы бойынша тек қатты фаза болатындығын, бұл кезде оның құрамы сұйық ерітінді құрамына енетінін (қарастырылып отырған жағдайда 70% Si құрамды қатты ерітінді) ескертеміз. Шексіз ерігіштігі бар ФТД-сы іске асыру шарттары. Бір-бірінде қатты және шексіз күйде шексіз еритін А және В компоненттердің А-В екі жүйесі химиялық элемент ретінде де, қосылыс ретінде де түзілуі мүмкін. Бұл кезде екі компонент те: а) бірдей химиялық байланысқа ие болуы; б) бірдей кристалдық торға ие болуы; в) элементар тор параметрлері (немесе атомдық радиус) (Δa, ΔR) (10-15%)-дан аспауы; г) компоненттердің кристалдық торлары ұқсас потенциалдық рельефке ие болуы керек. Мұндай ерітінділер изовалентті (бірдей валенттілікті) орын ауыстыру түрінде болады (3.3-кесте). Қарапайым алмаз тәрізді жартылай өткізгіштер ішінде тек қана кремний мен германий шексіз еритін тепе-теңдікті фазалар диаграммасын түзеді. Олар жоғарыда аталған барлық талаптарға жауап береді. Кремний мен көміртегі (алмаз) химиялық табиғаты және тор түріне байланысты талаптарға жауап береді, бірақ коваленттік тетраэдрлік радиус өлшемдері бойынша өте көп ерекшеленеді (RSi=0,117 нм, RC=0,077 нм; ΔR/RSi=36 %). Осыған байланысты кремнийдегі көміртегінің еруі пайыздың 100 бөлігінен аспайды, ал көміртегі кремнийдікі одан да аз. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|