Введение - Изоморфизм и варизонные структуры карбида кремния
Актуальность Темы. Карбид кремния SiC - единственный материал среди соединений элементов IV группы Периодической системы Д. И. Менделеева обладающий полупроводниковыми свойствам1. Он является изоэлектронным аналогом простых полупроводников - германия, кремния и т. д.
Карбид кремния SiC (техническое название - карборунд, минерал - муассанит) кристаллизуется в виде большого числа отличающихся по свойствам политипных модификаций, которые можно рассматривать как целый класс полупроводниковых материалов.
Химическое соединение кремния Si и углерода Cв решетке карбида кремния характеризуется сильной ионно-ковалентной связью, которая придает ему уникальные физические свойства.
Так, по твердости карбид кремния уступает лишь алмазу и карбиду бора; при температурах до 300-4000С он практически не взаимодействует ни с одним из известных травителей для других полупроводниковых материалов.
Сильная связь является причиной низких коэффициентов диффузии большинства примесей и повышенной устойчивоcти к воздейcтвию ионизирующих излучений. Как полупроводник, карбид кремния обладает уникальным cочетанием cвойcтв оcобо привлекательных для приборных применений.
С одной стороны, - это большая ширина запрещенной зоны (от 2,4 до 3,3 эВ для разных политипов), высокая температура Дебая (1300К), высокая теплопроводность. (3-5 Вт/см-град), большая напряженность поля лавинного пробоя, (3-6 МВ/см), высокая насыщенная скорость дрейфа электронов (2-107См/с).
С другой стороны, это высокая растворимость донорных и акцепторных примесей (1020-1021 см-3), высокая однородность и способность к окислению с образованием на поверхности диэлектрической пленки двуокиси кремнияSiO2 (что является очень важным для применения карбида кремния в качестве базового материала при изготовлении интегральных схем) [1].
Карбид кремния можно считать родоначальником большого семейства политипных соединений: сам термин "политипизм" был специально введен для карборунда, вследствие того, что различные кристаллические фoрмы SiC структурнo очень близки друг к другу. В настоящее время известно свыше 140 кристаллических модификаций SiC.
Все известные политипы карбида кремния кристаллизуются по законам плотной шаровой упаковки и представляют собой бинарные структуры, построенные из идентичных слоев, отличающихся как порядком расположения кубической и гексагональной прослоек, так и числом этих прослоек в элементарной ячейке.
Для характеристики политипа часто используют обозначения Рамсделла, состоящие из натурального числа, равного числу слоев в периоде, в направлении, перпендикулярном базовой плоскости, и буквенного символа, характеризующего сингонию решетки Браве: С-кубическая, Н-гексагональная, R-ромбоэдрическая.
Наиболее распространенными являются политипы 2Н, 4Н, 6Н, 3С, 15R. В настоящее время не существует удовлетворительной во всех отношениях теории, способной объяснить, почему SiC кристаллизуется в виде большого количества политипов. полиморфный карбид кремний кристаллография
Нет полной ясности и в том, какие факторы благоприятствуют образованию того или иного политипа.
Политипы карбида кремния имеют довольно сложную структуру энергетических зон.
Детальные расчеты энергетической зонной структуры проведены только для наиболее простых политипов 3С (структура сфалерита) и 2Н (структура вюрцита), имеющих в элементарной ячейке наименьшее количество атомов и составляющих основу всех остальных политипов
В настоящее время во многих областях техники и технологий существует большая потребность в тонкопленочных полупроводниковых покрытиях, стойких к воздействию высокой температуры, радиации, агрессивных сред, а также потребность в новых фото - и люминесцентно активных полупроводниковых материалах.
Цель работы. Основной целью квалификационной работы является изучение полиморфизма карбида кремния и получение варизонных структур на их основе, анализ их структуры.
Похожие статьи
-
Структурная кристаллография карбида кремния Задолго до проведения рентгеновских исследований несколькими учеными с помощью оптических методов была...
-
Заключение, Литература - Изоморфизм и варизонные структуры карбида кремния
В результате исследования АСМ пленок SiC на подложках 6H - SiC было выявлено увеличение процесса консолидации центров роста на поверхности образцов при...
-
С момента начала работы группы структуры НИЦ [29, 30], уже стало ясно, что группа структуры различных политипами можно сравнить наилучшим путем изучения...
-
Сканирующие элементы зондовых микроскопов - Изоморфизм и варизонные структуры карбида кремния
Сканирующие элементы (сканеры) СЗМ с высокой точностью контролируют расстояние зонд-образец и осуществляют перемещения зонда в плоскости . Сканеры...
-
Известно, что кубический карбид кремния (3С-SiC) является одним из наиболее интересных политипов SiC.3С-SiCобладает наибольшей среди политипов SiC и не...
-
Фазовые переходы и полиморфизм - Изоморфизм и варизонные структуры карбида кремния
В таблице 1 приведена современная классификация полиморфизма. К полиморфным превращениям могут приводить Фазовые переходы первого и второго рода. Фазовые...
-
Для получения пленок SiC использовалась вакуумная установка типа УРМ3, модернизированная с учетом особенностей предполагаемой методики получения....
-
Получение SiC и выращивание его кристаллов - Изоморфизм и варизонные структуры карбида кремния
Промышленное получение SiC в широких масштабах до настоящего времени производится по методу Ачесона без каких-либо существенных изменений. SiC...
-
Сканирующее зондовая микроскопия и ее принцип работы В основе работы СЗМ лежат различные типы взаимодействия зонда с поверхностью образца. Характерное...
-
Полиморфные переходы в карбиде кремния Уже первые исследователи, открывшие явление полиморфизма, наблюдали переходы одних модификаций в другие. В 1839...
-
Введение, Структура и свойства бумаги - Выбор и свойства бумаги
В данной контрольной работе мной предложена следующая классификация бумаги. Классификация по применению отвечает особенности целлюлозно-бумажной...
-
Введение, Полимеры: понятие, особенности, область применения - Полимерные органические волокна
Наука о полимерах стала развиваться как самостоятельная область знания к началу Второй мировой войны и сформировалась как единое целое в 50-х гг. XX...
-
В данной курсовой работе будут рассмотрены технологические процессы производства изделий из поливинилхлорида. Поливинилхлорид -- один из наиболее...
-
Введение - Электронно-лучевой синтез TiO2 покрытий с использованием золь-гель мишеней
Интерференционные покрытия применяют для получения высоких коэффициентов отражения (зеркальные покрытия), для увеличения пропускания и контрастности...
-
Введение, Характеристика готового продукта - Разработка технологии получения строительного материала
В данной курсовой работе "разработка технологии получения строительного материала" мы будем рассматривать следующие решения задач, для достижения цели:...
-
Структура аморфных сплавов - Принцип получения аморфных материалов
Сразу же после получения аморфных металлических сплавов (АМС) возникли вопросы, связанные с их атомной структурой. С помощью рентгеновской, нейтронной,...
-
Свойства титана Титан - металл серого цвета. Он имеет две полиморфные модификации. Отличительными особенностями являются хорошие механические свойства,...
-
Введение - Понятие и виды спецсталей
Развитие таких отраслей техники, как авиакосмическая, атомная, энергетическая и ряда других, во многом определяется состоянием и техническим уровнем...
-
Для анализа структурообразования в литейных сплавах Al - Cu используется участок диаграммы состояния от Al до первого химического соединения (CuAl2)...
-
Сплавы на основе системы алюминий - кремний Сплавы Al - Si являются наиболее распространенными литейными алюминиевыми сплавами. Это связано с хорошим...
-
Введение - Монтаж строительных конструкций
Как долго прослужит здание в наибольшей степени зависит от качества строительных материалов и точного математического расчета на прочность. Долгое время...
-
В целях обеспечения заданного рабочего разрежения (вакуума) и поддержания его на всем протяжении срока службы в ЭВП применяются газопоглотители...
-
Введение - Секреты национальной японской кухни
Япония слывет одной из самых загадочных и экзотических стран мира. Далекая и близкая, простая и загадочная, она захватывает наше воображение своей...
-
В последнее время наметился спрос на малые космические аппараты (МКА), которые могут выполнять различные задачи, как военного, так и мирного назначения....
-
Металлы относятся к числу наиболее распространенных материалов, которые человек использует для обеспечения своих жизненных потребностей. В наши дни...
-
Интенсивное развитие радиоэлектронной техники обусловило постоянное присутствие повышенного уровня электромагнитного излучения (ЭМИ) в окружающей среде...
-
Введение - Технология сборки и сварки передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484
Создание сварочной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, экономичной при изготовлении и надежной в эксплуатации, представляет...
-
Введение. - Монтаж водопроводов. Сварочный пост
При строительстве предприятий нефтяной, химической, пищевой, металлургической промышленности, а также объектов по производству минеральных удобрений и...
-
Лампа накаливания электрическая, источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания...
-
Введение. - Контроль параметров процесса получения полиэтилена
Благодаря своим свойствам в промышленности, полиэтилен используется для изготовления пленки и листов, для изоляции кабеля, также из него производят...
-
Введение - Оптоволоконные проводники
История вопроса Разумеется, нет ничего нового в использовании частот оптического диапазона для передачи информации. Визуальные методы связи широко...
-
Введение - Развитие сварочного производства
В решение задач научно-технического прогресса важное место принадлежит сварке. Сварка является технологическим процессом, широко применяемая практически...
-
Введение - Изготовление деталей из пластмасс
Пластмассы - материалы на основе органических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложения давления...
-
Введение - Конструкция и принцип работы елктропечи
В настоящее время в промышленности очень широко используется печное оборудование. В таких важных отраслях, как черная и цветная металлургия,...
-
Введение - Технология производства рассольных сыров
Сыр представляет собой пищевой продукт, вырабатываемый из молока путем коагуляции белков, обработки полученного белкового сгустка и последующего...
-
Общие сведения о предприятии Основной целью компании является: максимизация прибыли, путем развития производства и сбыта продукции Карачаганакского...
-
В настоящее время резка металла приобретает все большее значение. Это происходит в первую очередь за счет увеличения объемов производства с которыми не...
-
Введение - Ректификационная установка
Ректификационный установка орошение колонна Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных...
-
ВВЕДЕНИЕ - Технология производства детской обуви
Обувь - это изделие, предназначенное для предохранения ног от внешних воздействий и несущее утилитарные и эстетические функции. Обувь - это изделие,...
-
В настоящее время абразивный инструмент применяется в любой области машиностроения. С появлением точного литья, снижением припусков на обработку, в общем...
Введение - Изоморфизм и варизонные структуры карбида кремния