Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Монокристалл

Монокристалл (далее М) отдельный однородный имеющий непрерывную решетку и характеризующийся анизотропией свойств (см. Кристаллы). Внешняя форма М обусловлена его структурой и условиями кристаллизации. Часто М приобретает хорошо выраженную естественную огранку, в неравновесных условиях огранка проявляется слабо. Примерами ограненных природных М могут служить М кварца, каменной соли, исландского шпата, алмаза, топаза. От М отличают поликристаллы и поликристаллические агрегаты, состоящие из множества различно ориентированных мелких М

  М ценны как материал, обладающий особыми физическими свойствами. Например, алмаз и боразон предельно тверды, флюорит прозрачен для широкого диапазона длин волн, кварц - пьезоэлектрик (см. Пьезоэлектричество). М способны менять свои свойства под влиянием внешних воздействий (света, механических напряжений, электрических и полей, радиации, температуры, давления). Поэтому изделия и элементы, изготовленные из М, применяются в качестве различных преобразователей в радиоэлектронике, квантовой электронике, акустике, вычислительной технике и др. Первоначально в технике использовались природные М, однако их запасы ограничены, а качество не всегда достаточно высоко. В то же время многие ценные свойства были найдены только у синтетических Поэтому появилась необходимость искусственного выращивания М Исходное вещество для выращивания М может быть в твердом (в частности, в порошкообразном), жидком (расплавы и растворы) и газообразном состояниях.

  Известны следующие методы выращивания М из расплава: а) Стокбаргера; б) Чохральского; в) Вернейля; г) зонной плавки. В методе Стокбаргера тигель с расплавом 1 перемещают вдоль печи 3 в вертикальном направлении со скоростью 1-20 мм/ч (рис. 1). температура в плоскости диафрагмы 6 поддерживается равной температуре вещества. Т. к. тигель имеет коническое дно, то при его медленном опускании расплав в конусе оказывается при температуре ниже температуры и в нем происходит образование (зарождение) мельчайших из которых в дальнейшем благодаря геометрическому отбору выживает лишь один. Отбор связан главным образом с анизотропией скоростей роста граней М Этот метод широко используется в промышленном производстве крупных М флюорита, лития, сернистого и др.

  В методе Чохральского М медленно вытягивается из расплава (рис. 2). Скорость вытягивания 1-20 мм/ч. Метод позволяет получать М заданной ориентации. Метод Чохральского применяется при выращивании М иттриево- граната, ниобата лития и полупроводниковых М А. В. Степанов создал на основе этого метода способ для выращивания М с сечением заданной формы, который используется для производства полупроводниковых М

  Метод Вернейля бестигельный. Вещество в виде порошка (размер частиц 2-100 мкм) из бункера 1 (рис. 3) через пламя подается на верхний оплавленный торец затравочного монокристалла 2, медленно опускающегося с помощью механизма 5. Метод Вернейля - основной промышленный метод производства тугоплавких М: рубина, шпинелей, рутила и др.

  В методе зонной плавки создается весьма ограниченная по ширине область расплава. Затем благодаря последовательному проплавлению всего слитка получают М Метод зонного проплавления получил широкое распространение в производстве полупроводниковых М (В. Дж. Пфанн, 1927), а также тугоплавких металлический М молибден, вольфрам и др.

  Методы выращивания из раствора включают 3 способа: низкотемпературный (растворители: вода, спирты, кислоты и др.), высокотемпературный (растворители: расплавленные соли и др.) и гидротермальный. Низкотемпературный представляет собой сосуд с раствором 1, в котором создается пересыщение, необходимое для роста 2 путем медленного снижения температуры, реже испарением растворителя (рис. 4). Этот метод используется для получения крупных М сегнетовой соли, дигидрофосфата (KDP), нафталина и др.

  Высокотемпературный (рис. 5) содержит тигель с растворителем и соединением, помещенный в печь. соединение выпадает из растворителя при медленном снижении температуры (раствор-расплавная Метод применяется для получения М гранатов, слюды, а также различных полупроводниковых пленок.

  Гидротермальный синтез М основан на зависимости растворимости вещества в водных растворах кислот и щелочей от давления и температуры. Необходимые для образования М концентрация вещества в растворе и пересыщение создаются за счет высокого давления (до 300 Мн/м2 или 3000 кгс/см2) и перепадом температуры между верхней (T1 ~ 250°) и нижней (Т2 ~ 500 °С) частями автоклава (рис. 6). Перенос вещества осуществляется конвективным перемешиванием. Гидротермальный синтез является основным процессом производства М кварца.

  Методы выращивания М из газообразного вещества: испарение исходного вещества в вакууме с последующим осаждением пара на причем осаждение поддерживается определенным перепадом температуры Т (рис. 7, а); испарение в газе (обычно инертном), перенос вещества осуществляется направленным потоком газа (рис. 7, б); осаждение продуктов реакций, происходящих на поверхности затравочного М (рис. 7, в). Метод из газовой фазы широко используется для получения монокристальных пленок и микрокристаллов для интегральных схем и др. целей.

  Выбор метода выращивания М определяется требованием к качеству М (количество и характер присущих М дефектов). Различают макроскопические дефекты (инородные включения, блоки, напряжения) и микроскопические (дислокации, примеси, вакансии; см. Дефекты в кристаллах).

  Существуют специальные методы уменьшения числа дефектов в М (отжиг, выращивание М на бездефектных затравочных и др.).

  При выращивании М используются различные способы нагревания: омический, высокочастотный, газопламенный, реже плазменный, электроннолучевой, радиационный (в т. ч. лазерный) и электродуговой.

  Лит.: Бакли Г., Рост пер. с англ., М, 1954; Лодиз Р. А., Паркер Р. Л., Рост монокристаллов, пер. с англ., М, 1973; Маллин Дж., пер. с англ., М, 1966; Шубников А. В., Образование М - Л., 1947; его же, Как растут М - Л., 1935; Пфанн (В. Дж.), Принципы зонной плавки, в кн.: сб. переводов, М, 1955 (Редкие металлы), с. 92. См. также лит. при ст. Кристаллизация.

  Х. С. Багдасаров.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 28.01.2021 14:50:20
14:38 Госзакупки в России защитят от контроля со стороны
14:37 Десятки крупных пауков заполонили дом женщины и попали на видео
14:35 Лукашенко сравнил протесты в Белоруссии и России
14:32 Гейджи поставил ультиматум руководству UFC
14:25 Полиция Москвы выступила с предупреждением перед акциями 31 января
14:23 Джаред Лето вспомнил об утерянной статуэтке «Оскар»
14:20 Белоруссия срочно изменит законы в связи с внутриполитическим кризисом
14:18 В ВОЗ рассказали о парадоксе пандемии
13:44 США раскрыли «российскую» проблему M1 Abrams
Больше новостей
СегодняБывший СССР «Запачкал кровью всю машину»Испанец поехал на войну в Карабах, чудом выжил под обстрелом и понял, почему армяне проиграли
СегодняИнтернет и СМИ «Проект мирового правительства по оболваниванию населения»Опасные лекарства, потеря денег и смерть: к чему россиян привела вера в фейки о коронавирусе
СегодняКультура «Я стопроцентный каннибал»Садизм, наркотики и измены: почему о выходках актера Арми Хаммера заговорил весь мир
13:21 Популярный курорт Крыма снял ограничения для туристов
14:15 Пассажир вылетающего в Москву самолета отказался от маски и остался в Сочи
14:17 В центре Гамалеи рассказали о нулевой летальности после вакцины «Спутник V»
27 января 2021Экономика Ай нано«Роснано» создавали для технологического прорыва. Почему его не случилось даже через 13 лет
СегодняМир «Будто оказался на войне»Как запреты из-за пандемии в Нидерландах привели к самым жестким и массовым беспорядкам за 40 лет
14:03 Президенту Туниса прислали подозрительный конверт
13:05 В России стартовало производство нового Renault Duster
14:13 Прибыль российских банков в кризис приблизилась к рекордной
27 января 2021Силовые структуры «На связь выходят только ночью»Заключенные прямо из тюрем обманывают миллионы россиян по телефону. Как устроен этот бизнес?
СегодняИнтернет и СМИ «Все будет нарастать, как снежный ком»Американские соцсети годами игнорируют законы других стран. Что может заставить их передумать?
14:06 Российская школьница хотела создать модную одежду из старой и попала в больницу
13:55 Против предупредившей губернатора об обысках российской судьи завели дело
12:46 Женщина отремонтировала туалет в честь Бориса Джонсона
27 января 2021Россия «Почему они меня не выдали? Не знаю»История москвички, сумевшей пережить Холокост
26 января 2021Спорт «Это был ад»Во Франции тренер годами насиловал юных учениц и снимал их на видео. Почему этого никто не замечал?
13:52 Белорусский МИД увидел «антигосударственные посты» послов ЕС
12:34 В США прокомментировали снятие санкций с Huawei
14:00 Москвичам пообещали «скандинавский» февраль
27 января 2021Дом Только заберитеВ Испании распродают дома со скидками более 70 процентов. Стоит ли их покупать?
25 января 2021Интернет и СМИ «Учат весь мир свободе слова»Крупнейшие соцсети мира заставили Трампа замолчать. Чем это грозит обычным пользователям?
13:45 В Башкирии придумали новое название для ковид-паспортов
13:54 Кремль ответил на предложение индексировать пенсии работающим пенсионерам
12:31 Губернатор Подмосковья назвал условие отмены ограничений из-за коронавируса
27 января 2021Россия «Бывает, что вакцины не срабатывают. Почему — мы не знаем»100 миллионов человек в мире заразились коронавирусом. Могут ли вакцины остановить пандемию?
25 января 2021Из жизни «Мы на острове, тут все на виду»История россиянки из глубинки, которая влюбилась во Вьетнам, переехала туда и открыла свое дело
13:50 Чупакабру заподозрили в загадочных убийствах десятков зверей
13:39 Названа самая продаваемая марка автомобилей в мире
13:29 Директор ресторана «из жадности» взял взятку у Риты Оры ради вечеринки в пандемию
27 января 2021Из жизни «Как будто началась война»В американском городке решили построить утопию без налогов и законов. Все испортили дикие звери
Сегодня Крестный отец: великому Bugatti EB110 исполнилось 30 летОтдаем дань уважения выдающемуся автомобилю, который появился на свет благодаря непоколебимой решимо
13:44 Популярного тиктокера обвинили в изнасиловании подростка
13:04 Двое полицейских покончили с собой после беспорядков в Капитолии
13:21 ПАСЕ подтвердила полномочия российской делегации
26 января 2021Мир «Отложим кризис на пять лет»США готовы продлить ракетный договор с Россией. Почему Байден решил пойти на уступки?
27 января 2021Ценности Руки прочьЛюбимая вещь европейских богачей вернулась в моду. 200 лет назад в России она была под запретом
13:13 Клуб АПЛ заинтересовался российским вратарем
12:58 Избивших россиянку и ее восьмилетнюю дочь полицейских отправили в колонию
12:58 Украина попросила Боснию отдать ей подаренную Лаврову икону
26 января 2021Культура Герои на героинеЖили быстро, меняли мир и умирали молодыми: 15 великих историй эпохи джаза
26 января 2021Наука и техника Владыки морейКто помогал русским и американцам победить флот Гитлера. Редкие снимки Второй мировой войны
12:51 Родители перечислили «гениальные» способы детей халтурить на онлайн-занятиях
12:57 Белорусскую оппозицию обвинили в попытке установить «фашиствующую демократию»
12:41 Гиперкару SSC Tuatara все же удалось установить рекорд скорости
25 января 2021Силовые структуры Война и амирВ Чечне уничтожили последнего главаря боевиков. Спецслужбы охотились за ним 10 лет
26 января 2021Путешествия Благословенная земляСлоны, грязные электрички и Будда: что ждет российских туристов на Шри-Ланке
12:40 В Норвегии возмутились вторжением «Красной армии Сталина»
12:53 Названы последствия неофициального ремонта iPhone
12:50 Партии Миронова и Прилепина подписали манифест об объединении
27 января 2021 Petrolhead Battle: как Бойцовский клуб, но о машинахКак двое уставших от самоизоляции парней создали лучший автомобильный квиз
24 января 2021Путешествия Белая смертьСоль, женский труд и проституция. Чем живут селения на берегах самых крупных озер Африки?
12:25 Врачам российских скорых запретили есть, спать и читать по пути на вызов
12:20 Кремль прокомментировал задержания после акций 23 января
12:45 Развалившийся после столкновения с аэропортом в России Ми-8 сняли на видео
24 января 2021Россия «Осколки остались в наших телах навсегда»Десять лет назад смертник атаковал Домодедово, погибли 37 человек. Выжившие все еще живут в страхе
25 января 202169-я параллель «Они создали там целый мир»Американец в 90-е годы добрался до Русского Севера. Что он там увидел?
12:44 Сериал «Бриджертоны» установил абсолютный рекорд Netflix
12:20 Обезглавившего журналиста исламиста оправдали в Пакистане
12:02 Против Леонида Волкова возбудили дело за призывы подростков на митинги
26 января 2021 Удивительные «Теслы»: от кабриолета до катафалкаВспоминаем самые экзотические проекты на базе электромобиля Tesla Model S
24 января 2021Наука и техника Неизбежная смертьЛысый убийца вернулся, чтобы завершить дело: обзор Hitman 3
12:32 Бывшего главу IBU заподозрили в безосновательной защите интересов России
12:16 Подросток отсудила сотни тысяч рублей у школы из-за запрета на свою прическу
12:02 В WhatsApp появятся несколько новых функций
23 января 2021Силовые структуры «Было страшно видеть ее взгляд»Убийство школьницы поставило в тупик милицию СССР. В нем подозревали Чикатило, а казнили невиновного
24 января 2021Спорт Забойный реваншДастин Порье нокаутировал Конора Макгрегора. Но ирландец не собирается завершать карьеру
11:45 Обновлены данные по зараженным коронавирусом в Москве
12:15 В России началась сборка обновленного Kia Stinger
11:39 Шедшего в Москву шамана поместили в психдиспансер
25 января 2021Бывший СССР «Не мы лезем в их постель»Эстонцы долго боролись за легализацию гей-браков. Как им помешала коррупция чиновников?
12:06 Рост цен на яйца объяснили заболеванием
11:37 Генсек ООН понадеялся на скорую регистрацию российской вакцины ВОЗ
11:28 В Госдуме назвали цель воздушной блокады Крыма со стороны Украины
11:59 Лукашенко посетовал на слишком сильную либерализацию законов в Белоруссии
11:22 Муж расстрелял блогершу во время ссоры из-за откровенного видео