химический каталог




Синтез минералов. Том 1

Автор B.Е.Хаджи, Л.И.Цинобер, Л.М.Штеренлихт и др.

низации 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

л

з

Рис. 166. Графихи температурных зависимостей сопротивления кристаллов, легированных бором:

Массовое содержание примесей в шнхте, %: 1 — In 3+В 0.5; 2 — В 0,5; 3 — Ti2+In3+B 0,5

кристаллографических направлений в образцах при повышенном содержании бора в растворителе можно объяснить достижением близких к предельным концентрациям бора в алмазе, а при малом-неравномерным распределением бора в объеме металлического рас-плава при росте кристаллов, что качественно подтверждается значительным разбросом значения сопротивления от образца к образцу. С повышением массового содержания бора в среде кристаллизации от 0,1 до 1 % сопротивление алмаза закономерно снижается. Дальнейшее увеличение количества бора до 2,0 % масс, слабо влияет на падение сопротивления, а на отдельных образцах наблюдается даже его рост. Это связано, по-видимому, с насыщением алмаза примесью бора и повышенной интенсивностью образования электрических нейтральных В—N-комплексов в таких кристаллах, поскольку содержание парамагнитного азота в них уменьшается, хотя скорость роста кристаллов сравнительно велика, что должно способствовать захвату азота алмазом. Таким образом, степень анизотропии сопротивления легированных бором кристаллов может быть обусловлена как преимущественным его захватом гранями октаэдра, так и повышенной концентрацией компенсирующей примеси азота в пирамидах роста граней куба.

При введении в исходную среду, кроме бора, добавок индия образуются кристаллы, сопротивление которых на один-два порядка выше по сравнению с образцами, росшими только из бор-содержащей шихты (рис. 166). Поскольку скорость роста кристаллов в среде с массовым содержанием In до 3 %., примерно вдвое меньше, чем без этой добавки, увеличение сопротивления образцов можно объяснить прямо пропорциональной зависимостью коэффициента захвата примеси бора алмазом от скорости роста.

Следовательно, кинетика и механизм процессов захвата примесей бора и азота во многом сходны. Это находит подтверждение в снижении до 2—3 порядков степени анизотропии сопротивления кристаллов, росших в среде с массовым содержанием В 3— 0,5 %, а также в самом факте образование В—N-комплексов в алмазе.

Введение (кроме бора и индия) титана в исходную шихту в количествах, обеспечивающих отсутствие линий азота в спектрах ЭПР кристаллов, приводит к снижению сопротивления образцов не менее чем на два порядка (см. рис. 166). Очевидно, что в этом случае повышение электропроводности алмаза обуслов456

Ч 2345678910

Рис. 168. Графики температурных зависимостей сопротивления образцов, легированных мышьяком в присутствии в шихте Ti и In:

Массовое содержание Аэ, %: / — 0,01- 2 — 0,14:

г — 1,о

лено отсутствием или слабо выраженной компенсацией акцепторной примеси бора атомами азота. Важно отметить, что легированные бором кристаллы, полученные в Ti и In-содержащей среде, отличаются наименьшим из всех исследованных образцов разбросом величины сопротивления и минимальной (в пределах одного порядка) разницей этой величины для пирамид <111> и <100>. По-видимому, анизотропия сопротивления алмаза в этом случае связана только с избирательной адсорбцией бора различными гранями, так как рост его происходил в условиях, практически исключавших захват примеси азота.

Особенностью температурной зависимости сопротивления монокристаллов алмаза, легированных бором, является то, что для большинства изученных образцов наблюдается плавное и непрерывное изменение сопротивления с температурой в достаточно широком ее интервале при отсутствии явлений гистерезиса. Причем наилучшую повторяемость результатов (разброс не превышает 3%,) имеют кристаллы с сопротивлением до 105 Ом-м (рис. 167). Оценка энергий активации уровней, обеспечивающий

электропроводность алмаза, по зависимости lg R = f (смрис. 166) показала, что при повышенных температурах их значения составляют от 0,16 до 0,35 эВ, а в низкотемпературной области — 0,015—0,08 эВ.

С увеличением количества бора в исходной шихте значение энергии активации для высокотемпературной

страница 199
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 1" (5.19Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
цена оформление президиума красноярск
Компания Ренессанс лестница на второй этаж в частном доме фото - доставка, монтаж.
кресло 9908
где в москве можно оставить вещи на хранение бауманская

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)