Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хаджи В.Е. -> "Синтез минералов Том 1" -> 197

Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.

Хаджи В.Е. Синтез минералов Том 1 — М.: Недра, 1987. — 487 c.
Скачать (прямая ссылка): sintezmineralovt11987.djvu
Предыдущая << 1 .. 191 192 193 194 195 196 < 197 > 198 199 200 201 202 203 .. 212 >> Следующая


даться увеличением потерь неоднородной системы, но на опыте этого не наблюдается. Поэтому приращение є с повышением T синтеза, очевидно, обусловлено изменением электрофизических параметров включений, определяющих электрический момент квазиупругих диполей.

Такое изменение электрофизических свойств включений в алмазах с ростом Т, возможно, связано с активизацией диффузионных процессов в объеме включений и перераспределением компонентов в них.

С увеличением давления в реакционном объеме, как отмечалось в гл. 17, интенсивность кристаллизации возрастает, и следовательно, повышается общая дефектность 'кристаллов, поскольку интенсивность захвата включений растущим алмазом и скорость его роста взаимосвязаны. Поэтому наблюдается увеличение tgo с ростом р, а є, как видно из рис. 163, практически не изменяется. Такая зависимость е и tgo от р позволила полагать, что наряду с увеличением удельной объемной дефектности кристаллов алмаза с повышением давления в зоне кристаллизации возрастает объемная неоднородность включений, вследствие чего в переменном электрическом поле постоянной частоты их дипольные моменты уменьшаются.

Таким образом, совокупность экспериментальных данных по изучению зависимости диэлектрических свойств синтетического алмаза от условий его выращивания подтверждает правомерность вывода о том, что для получения высококачественных монокристаллов требуется устойчивое поддержание р-Г-параметров синтеза в течение всего цикла выращивания.

С точки зрения практических применений синтетического алмаза особый интерес представляет изучение диэлектрических свойств кристаллов в зависимости от условий термообработки, так как позволяет выявить границы термической устойчивости механических и электрофизических свойств алмаза.

29 Заказ № 122 453 tT

Г

а

б

tg<?r

,0

470 670 870 1070 Т,К

470 670 870 1070 Т, К

Рнс. 164. Относительное изменение диэлектрической проницаемости (а) и тангенса угла потерь (б) порошков синтетического алмаза зернистостью 630/500 мкм от температуры отжига в вакууме 1,33- Ю-2 Па:

« и Ej- — диэлектрическая проницаемость до и после отжига: tg б и tg в 7*— тангенс угла потерь алмазов до и после отжига

В послеростовый период изменения диэлектрических параметров синтетических алмазов при термообработке, очевидно, обусловлены в основном изменением электрофизических свойств включений и термостойкостью самих кристаллов алмаза.

Экспериментально установлено, что ступенчатый высокотемпературный отжиг (до 1220 К с выдержкой 300 с) специально отобранных высококачественных диэлектрических кристаллов синтетического и природного алмаза практически не влияет на их диэлектрические характеристики. Для большинства же алмазов, синтезированных в системе металл — графит, наблюдается широкий максимум для є и минимум для tg б при отжиге в интервале температур 820—1220 К (рис. 164). «Размытость» экстремумов в зависимостях є и tg б от температуры отжига обусловлена тем, что процесс гомогенизации состава включений при отжиге в больших партиях порошков алмаза охватывает широкий температурный интервал из-за индивидуальных особенностей формы, размеров и фазового состава включений в отдельных кристаллах. Следует отметить, что именно в этом температурном интервале отжига синтетических алмазов наблюдаются изменения магнитных свойств кристаллов (см. гл. 9).

Электрофизические свойства полупроводникового алмаза

Алмаз представляет собой широкозонный (ширина запрещенной зоны для невертикальных переходов 5,5 эВ) полупроводник, у которого атомы примеси могут образовывать энергетические уровни в запрещенной зоне вблизи валентной (акцепторные примеси), или вблизи зоны проводимости (донорные примеси). В природе не обнаружены кристаллы алмаза с электронным типом проводимости, а ответственной за проводимость р-типа таких кристаллов является примесь бора.

Накопленные результаты исследований процесса кристаллизации и электронных свойств алмаза позволяют отнести полупро-454 ig*

12

о

0 •

1

о «о



6 о 8

І

0,5

QD' Ш2

2 С8,Ув

Рнс. 165. Зависимость величины сопротивления пирамид нарастания куба (!) н октаэдра (2) от содержания бора в шихте

водниковый алмаз к одному из самых перспективных материалов

для электронной техники.

Рассмотрим основные из этих результатов. На основе данных по изучению процессов кристаллизации алмаза в присутствии различных примесей были получены образцы легированных монокристаллов. Размеры кристаллов, состояние поверхности и совершенство внутреннего строения обеспечивают возможность изучения комплекса их электрофизических свойств в связи с условиями роста, оценить перспективу использования алмаза в электронной технике.

Установлено, что технологические добавки к растворителю таких элементов, как In, Ga, Sn1 Cu и Ti (массовое содержание которых составляет 0,5—5%), не влияют на электросопротивление образующихся монокристаллов алмаза, которое в этом случае имеет порядок не менее IO14 Ом-м. Наиболее существенное влияние на электрофизические характеристики алмаза оказывает примесь бора. Кристаллы, легированные бором, обладают р-типом проводимости, и их сопротивление в зависимости от условий роста может изменяться в широких пределах. При изучении морфологии было установлено, что бор в отличие от азота интенсивнее захватывается пирамидами роста граней октаэдра, чем куба. Поэтому интерес представляет выяснение степени анизотропии сопротивления кристаллов, легированных бором. На рис. 165 показано, что наибольшей анизотропией (разница в электросопротивлении пирамид роста <111> и <100> достигает 5—6 порядков) обладают образцы, полученные в среде с массовым содержанием бора 0,5 %. Сближение значений сопротивления для различных
Предыдущая << 1 .. 191 192 193 194 195 196 < 197 > 198 199 200 201 202 203 .. 212 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed