:





Методы наблюдения дислокаций по ямкам фигур химического травления. Электронная микроскопия.




В последнее время рост потребности в кристаллах с повышенным

структурным совершенством для промышленных целей способствовал модификации и разработке множества методов выявления дефектов в кристаллах. Преимущества и недостатки известных на сегодняшний день методик, которые обычно используются для изучения дефектов.Среди перечисленных методов микроскопического исследования поверхности кристаллов наиболее широко применяется избирательное травление поверхности благодаря надежности, быстроте и простоте. Для выявления дислокационной природы кристаллов в настоящее время широко используется избирательное травление их поверхности. В основе такого подхода лежит связь между ямками травления и выходами на эту поверхность дефектов – винтовых и краевых дислокаций, точечных дефектов, границ зерен в моно- и поликристаллах. Поскольку в области дефектов ионы, атомы или молекулы обладают повышенной химической активность, то в этих местах в первую очередь и начинается растворение на поверхности кристалла. С помощью подходящих травителей можно выявить дислокационную

структуру в кристаллах, определить положение двойниковых границ, определить реальную симметрию кристаллов, которую можно выявить по фигурам растворения (травления). C помощью травления можно повысить прочность материалов, растворяя нарушенные слои поверхности. Так же травление широко используется при обработке искусственных стекол для матирования и придания им необходимой



формы, создания на их поверхности орнаментов. Таким образом, области применения травления обширны и разнообразны. Именно поэтому разработка методов и изучение материалов для химического травления поверхностей занимают немаловажное место в такой области знаний как материаловедение.ЭЛЕКТОННАЯ МИКОСКОПИЯ, совокупность электронно-зондовых методов исследования микроструктуры твердых тел, их локального состава и микрополей (электрических, магнитных и др.) с помощью электронных микроскопов (ЭМ) - приборов, в которых для получения увелич. изображений используют электронный пучок. Электронная микроскопия включает также методики подготовки изучаемых объектов, обработки и анализа результирующей информации. азличают два главных направления электронной микроскопии: трансмиссионную (просвечивающую) и растровую (сканирующую), основанных на использовании соответствующих типов ЭМ. Они дают качественно различную информацию об объекте исследования и часто применяются совместно. Известны также отражательная, эмиссионная, оже-электронная, лоренцова и иные виды электронной микроскопии, реализуемые, как правило, с помощью приставок к трансмиссионным и растровым ЭМ.



34.Явления в контактах в полупроводниках. Запорный слой (p-n переход).

Контактные явления на границе металл-полупроводник и полупроводник-полупроводник изучены достаточно хорошо и используются для изготовления диодов Шоттки и электронно-дырочных диодов и транзисторов.



Само явление электронно - дырочного перехода лежит в основе работы большинства полупроводниковых устройств. Область на границе двух полупроводников с различными типами электропроводности называется электронно - дырочным , или р- n - переходом . ассмотрим физические процессы в p n - переходе. ассмотрим полупроводник , состоящий из двух частей ( рис.7.4 ) : первая - это полупроводник типа p , а вторая - типа n . Пусть граница, розделена на две части , является резкой . Движение носителей заряда через p n - переход при отсутствии внешнего электрического поля будет носить характер диффузии. Концентрация электронов в n - области является большей , чем в p - области , в результате чего электроны диффундируют в p - область , где рекомбинируют с дырками. Дырки аналогично диффундируют в n - область , где рекомбинируют с электронами . Эти процессы приводят к тому , что n - полупроводник беднее на электроны и вблизи p n - перехода в нем образуется положительный заряд. Также p - полупроводник беднее на дырки и вблизи p n - перехода в нем создается отрицательное заряд.Внаслидок этого энергия электрона W в n - области уменьшится , а в р - области увеличится.

Энергия дыры - наоборот.

Таким образом , вблизи pn - перехода образуются противоположные по знаку пространственные заряды, создавать электрическое поле , направленное противоположно направлению диффузии из n - области в p - область . Поэтому это поле принято называть потенциальным барьером. Поскольку здесь створюетья разность потенциалов , поэтому основным носителям заряда будет труднее пройти через pn - переход и здесь будет повышенное сопротивление . Поэтому pn - переход еще называют запорным слоем.

Если присоединить полупроводник с p n - переходом к источнику питания , то ситуация изменится. Сначала подключим n - полупроводник к отрицательному полюсу источника питания , а p - полупроводник в положительного ( рис.7.5 ) . При этом напряженность внешнего электрического поля будет противоположной напряженности внутреннего электрического поля , в результате чего оно ослабнет. Поэтому увеличится количество основных носителей заряда , проходящих pn - переход. Вследствие этого энергия электронов в n - области увеличится , а а в р - области уменьшится , то есть снижается потенциальный барьер. При этом увеличится сила тока , а сопротивление будет уменьшаться с увеличением напряжения. Такой переход называется прямым.

Если изменить полярность источника питания, то ситуация изменится (рис.7.6). Электроны Зn-области, и дырки с p-области будут двигаться от границы двух полупроводников в противоположные стороны. Вследствие этого запорный слой обеднеет на основные носители заряда и его сопротивление возрастет. Ток через pn-переход будет очень малым, потому переноситься неосновными носителями заряду.Такий переход называется обратным.

Эти процессы наглядно иллюстрирует вольтамперную характеристику p n-перехода (рис.7.7). При обратном переходе ток в некоторых пределах является величиной постоянной. Но при дальнейшем увеличении напряжения, когда U>Uпрпроисходит пробой p n-перехода. Это происходит потому, что електрони освобождаються от ковалентных связей и проходят через p n-переход.

Свойства p n-перехода зависят от многих условий: температуры, освещения и др.


: 2015-08-05; : 13;







lektsii.com - . - 2014-2022 . (0.015 .)