Ю., Ташкеева Г.Қ. Физикалық материалтануға кіріспе
жүктеу/скачать 5,26 Mb.
|
Фазалық тепе-теңдік диаграммасын білу сұйық фазалар құрамын және кристалданудың температуралық шартын таңдау кезінде де қажет. Бұл әсіресе, қосылыстың кристалдарын алу кезінде маңызды. Мұны Чохральский әдісі бойынша сұйық фазадан монокристалдарды созумен алу мысалында қарастыруға болады. Ликвидустың температурасынан ∆T төмен температурада салқындатылған сұйық ерітіндінің беткі қабтымен жанасатын кристал – түтікшесінде кристалдану өтеді. Бұл салқындату кристалданудың барлық үдерісінде ұсталынып тұрады. Қатты фазаның жаңа қабаттарының кристалдану өлшемі бойынша түтікшеде кристалл сұйық фазадан тартылады. Кристалданатын қатты фазалар құрамы тарту үдерісінде тепе-теңдікке жақын шарт жалғасатын фазалық тепе-теңдік диаграммасынан анықталынады (кристалдану жылдамдығы аз, қатты және сұйық фазада диффузия үдерістері кең дамыған, ∆Т→0). Конгруэнтті балқитын қосылыстарды, мысалы GaTe және Ga2Te3 (3.13а-суретті қараңыз), сол құрамның, қосылыс құрамының сұйық фазасынан алуға болады. Оларды құрамында бірнеше ерекшеліктері бар құйманың кристалдануынан алуға да болады: мысалы, GaTe қосылысы – 1100 және 1019К аралықтағы кез келген температурадан Х1 құрамның құймасынан кристалдануымен алуға болады. Алайда, қосылыс гомогенділіктің анықталған аумаққа ие болатын болса, онда созылатын кристалл стехиометриялық құрамға ие болмайды, кристалдану температурасына тепе-тең осы қосылыс негізіндегі шекті концентрациясының қатты ерітіндісі болып табылады. Инконгруэнті балқитын қосылыстарды сол құрамның сұйық фазасынан алуға болмайды. 3.13-суреттен көрініп тұрғандай, ликвидус сызығынан төмен суыту кезінде Ga2Te3 құрамына жауап беретін сұйық фазадан GaTe3 емес, Ga2Te3 құрамының қатты фазасы кристалданатын болады. Сұйық фазадан кристалдану кезінде конгруэнтті балқитын GaTe3 қосылысы бөлінуі үшін сұйық фазаның құрамы Х2 - Х3 концентрациялар аралығында жатуы керек, ал аталған кристалданудың Т3 (~760 К) және Т4 (709 К) аралықтағы температурада өткізу керек. Жоғарыда аталған инконгруэнтті балқитын қосылыстардың кристалдануы ерітіндіден кристалдану деп аталады. Қатты фазада кристалданатын құрам бойынша жауап беретін сұйық фазадан бұл кристалданудың ерекшілігі құймадан кристалдану деп аталады. «Құйма» және «Сұйық ерітінді» ұғымдары нақтылауды қажет етеді. Құрамы негізгі компонент бойынша қарапайым зат немесе олардың анықталу дәлдігінің шегіндегі қосылыс құрамына және (1 – 2) % (ат.) мөлшерінен аспайтын фондық қоспа мен легирлеуші қоспалар құрамына жауап беретін сұйық фазаны құйма деп түсіну қажет. Негізгі компонент құрамы қатты фаза құрамымен, сондай-ақ (1 – 2) % (ат.) мөлшерден асатын фондық қоспалар мен легирлеуші қоспалар құрамының сондай сұйық фазасына сәйкес келмейтін сұйық фазаны сұйық ерітінді деп түсіну керек. жүктеу/скачать 5,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|