Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
| Таралу коэффициенттері. (3.45) және (3.46) теңдеулердегі / қатынасы қатты және сұйық фазалар арасындағы тепе-теңдіктің маңызды сипаттамасы (кристалл-ерітінді). Сол температурадағы қатты және сұйық фазадағы ерітілген компонентінің концентрациясының бұл қатынасы таралу коэффициенті деп аталынады:
k0 = , тұрақты температура кезінде. Фазалық тепе-теңдік диаграммасынан таралудың тепе-теңдік коэффициенттері табылуы мүмкін. Ликвидус және солидус сызықтары, ережеге сай, қаншалықты қисық болса, таралу коэффициенті k0 концентрацияға X тәуелді болады: k0 =f (Xi). k0 мәнінің жуық бағасы үшін 3.7-суретте көрсетілгендей ликвидус пен солидус сызықтары негізгі компонентке (ерітіндіге) жақын жанамамен орын ауыстырады. Концентрациясы аз аумақтардағы k0 мәнін концентрацияға тәуелсіз k0 f (Xi) есептеуге болады. 3.7-суреттен k0 > 1 кезінде қоспа ерітіндінің балқу температурасын арттырғандағы жағдаймен сәйкес келетіні шығады. k0 < 1 кезінде ерітіндінің балқу температурасы онда қоспаны еріту кезінде төмендейді.
Таралу коэффициентінің мәнін білу аумақтық балқыту әдісімен металдар мен жартылай өткізгіштік материалдарды тазалудың өңдеу режимі кезінде қажет: k0 бірден қаншалықты мәні көп болса, тазалау эффектісі де соншалықты жоғары болады. Қарапайым алмаз тәрізді жартылай өткізгіштер (Ge, Si, C) ішінде шексіз еритін фазалық тепе-теңдік диаграммасын тек Ge және Si 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 % » (10÷15)%. Осыған байланысты кремнийдегі көміртегінің еруі пайыздың 100 бөлігінен аспайды, ал көміртегі кремнийде одан да аз. Шексіз ерігіштік – жартылай өткізгіш ортаның ең көп таралған құбылысы. AIIIВV, AIIBVI, АIVBVI, АIIIBV, A2VB3VI және т.б. кластарының көптеген қосылыстары өзара осы құрылысты түзеді. Мұндай қатты ерітінділер кең қолданыс табуда. Жартылай өткізгіштердің қатты ерітінділері тыйым салынған аумағының кез келген мәнді тор периоды (атомаралық қашықтық), термиялық кеңею коэффициенті және бастапқы компонент үшін олардың мәндері арасындағы шектегі басқа параметрлер қатары шексіз еритін құймалар алуға мүмкіндік береді. Бірінші жуықтаудың тор периодтары аддитивті (Вегард ережесі) өзгереді, ал басқа параметрлер өте күрделі заң бойынша өзгереді. Шексіз еритін қатты ерітінділер құрастыру мүмкіндігін ескере отырып олардың қасиеттерінің құрамға тәуелділігін орнату материалтанушылар алдында тұрған маңызды мәселе. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|