Объемные нарушения – основы материаловедения

May 20, 2013 by admin Комментировать »

Зональные упругие напряжения. При макроскопически неоднородном характере поля внешних сил, действующих на кристалл, в нем могут возникать напряжения, которые называются зональными. Эти напряжения, уравновешивающиеся в макрообъемах кристалла, существенно влияют на его свойства, а при определенных условиях могут вызывать пластическую деформацию, трещинообразование и даже разрушение кристалла.

Рис. 3.15. Схема распада полной дислокации b1 = (a/2)<110> на две частичные дислокации с векторами b2 = b3 = (a/6)<112>  в плоскости плотнейшей упаковки (111).

В качестве примера рассмотрим некоторые наиболее распространенные случаи возникновения зональных напряжений.

Зональные напряжения возникают при выращивании кристаллов изза наличия термических напряжений. При росте кристалла из жидкой фазы отвод тепла от его наружных слоев обычно происходит быстрее, чем от слоев, находящихся в середине. Более горячие внутренние слои мешают наружным слоям сократиться. В результате возникают термоупругие напряжения, сжимающие во внутренних объемах и растягивающие во внешних. Если эти напряжения превысят предел текучески11 материала, то они вызовут пластическую деформацию, которая полностью или частично снимет термические напряжения. Зональные термические напряжения возникают также и при быстром охлаждении выращенного кристалла от температуры роста до комнатной температуры (см. гл. 6).

Зональные напряжения возникают и на границе подложки и эпитаксиальной пленки, выращиваемой из материала, отличного от материала подложки. Помимо упругой деформации, в эпитаксиальной пленке может происходить и пластическая деформация, вызванная зональными напряжениями. Наиболее существенными факторами, влияющими на процесс пластической деформации, оказываются толщина пленки и разность коэффициентов термического расширения материалов пленки и подложки. Более подробно этот вопрос будет рассмотрен в разделах, касающихся технологии выращивания пленок (см. гл. 9).

Поры. Поры — это объемные пустоты макроскопических размеров в кристаллической решетке. К появлению пор приводят скопления многих

11Предел текучести — это напряжение, вызывающее деформацию, равную 0.2% от длины или другого размера кристалла.

вакансий. Поры могут образовываться в ходе выращивания кристаллов или при радиационном облучении кристаллов.

Включения второй фазы. Включения второй фазы — это частицы макроскопических размеров, состав которых отличается от состава основного вещества. В кристаллах могут встречаться включения второй фазы двух типов: включения одного из компонентов соединения, образующиеся при выращивании монокристаллов (например, Pb в PbTe), и включения макроскопических частиц инородной фазы, образующиеся при выращивании легированных кристаллов (например, CdTe в кристаллах PbTe, легированном кадмием).

Источник: И. А. Случинская, Основы материаловедения и технологии полупроводников, Москва — 2002

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты