ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гипотеза Дикспта из "Ориентированная кристаллизация" Все объяснения закономерных срастаний металлов и солей носят феноменологический характер и в большинстве случаев ограничиваются формулированием структурно-геометрических критериев и правил, описывающих определенную группу ориентировок. [c.268] Основными структурно-геометрическими критериями, позволяющими предсказать некоторые наблюдающиеся эпитакспче-ские соотношения металлов и солей, являются правило Брюка [14], принцип параллельности плотноупакованных рядов сопрягающихся решеток [1], координационная гипотеза [15] и принцип сохранения симметрии [16, 17]. Все эти правила носят эмпирический характер. [c.268] Другой критерий для определения эпитаксических соотношений металлов и солей, сформулированный нами [1], позволяет предсказать ориентации металлов на произвольных кристаллографических плоскостях ионных кристаллов. Согласно критерию, ориентации металлов на солях таковы, что параллельно двум направлениям с максимальной плотностью упаковки частиц одинакового знака в решетке типа Na l располагаются соответственно два направления с плотной упаковкой атомов в решетке металлов. В частном случае для металлов с гексагональной решеткой аналогичное заключение на основании своих экспериментальных данных сделал Конжо [25]. Важность направлений с плотнейшей упаковкой атомов при эпитаксии металлов от.ме-чалась в ряде работ [26—28]. Указанное выше правило иллюстрируется рис. 77—81. На рис. 77, а и 79, о — 81, а схематически показаны положения ионов одинакового знака в плоскости подложки, все остальные индексы соответствуют ориентациям металлов. Ориентации, предсказываемые правилами, показаны в табл. 49 все они наблюдались экспериментально. [c.270] Физическая интерпретация этого критерия будет рассмотрена ниже после описания возможных механизмов взаимодействия металлов и солей. [c.272] В некотором смысле развитием координационного требования является принцип симметрии, сформулированный Феррони и Кокки для эпитаксии ионных кристаллов [16, 17]. Принцип удовлетворительно описывает большое число наблюдаемых экспериментально ориентировок. [c.272] Заметим, что Менцер рассматривал лишь двойникование исходных кристаллов по плоскости (111) двойникование по другим эквивалентным плоскостям (рис. 82) приводит к непараллельным ориентациям, которые экспериментально не наблюдались. [c.274] Возможность количественного применения ионизационной теории при эпитаксии металлов и солей для определения температур эпитаксии ограничена. Это связано с тем, что температуры эпитаксии в различных случаях отличаются лишь на десятки градусов. Такому различию соответствуют значения тепловой энергии, равные нескольким тысячным электроно-вольта. Ясно, что такая точность в расчетах АЕт недостижима. Энгел, однако, обращает внимание на- следующее обстоятельство. Если построить зависимость эпитаксической температуры различных металлов от их ионизационного потенциала в наиболее часто встречающемся ионизационном состоянии (в соответствии с валентностью), то полученные таким образом точки удовлетворительно укладываются на прямую (рис. 85). Вследствие эмпирического характера этой зависимости трудно сделать заключение, может ли она использоваться для предсказания эпитаксических температур. [c.276] Гетше [41] развил качественные представления об ориентированном росте металлов, основанные на предположении о поляризации металлических атомов на поверхности солей. Помимо ван-дер-ваальсовского взаимодействия атомов металла и ионов подлол ки, существует электрическое взаимодействие между электронными оболочками атомов металла, попавших на поверхность гетерополярного кристалла, и поверхностных ионов. Вследствие того, что электронные оболочки стремятся оттолкнуться, атомы металла поляризуются. Образующиеся диполи положительным зарядом направлены к подложке, а отрицательным — от подложки. Эти диполи вступают в электростатическое взаимодействие с ионами поверхностного слоя и стремятся занять места над отрицательно заряженными частицами галогенов. [c.276] Как и в случае электростатического взаимодействия, механизм, основанный на наличии ван-дер-ваальсовских сил, обусловливает важность направлений с максимальной плотностью частиц, вдоль которых в структур типа Na l располагаются лунки . Это свидетельствует о правильной физической направленности критерия параллельности плотноупакованных рядов сопрягающихся рещеток. [c.281] Представления, развитые Дикситом, являются одной из наиболее ранних попыток объяснения ориентированного нарастания, В первоначальном виде гипотеза была предложена для объяснения зависимости ориентации осадков на аморфной подложке от температуры конденсации [46]. Позже полученные результаты были [Использованы для объяснения эпитаксии из паровой фазы [47] и из раствора [48]. [c.282] А — средняя площадь, приходящаяся на адсорбированную частицу. [c.282] Для большинства жидкостей k 2,1- При выражении л через а делается предположение, что плотность адсорбционного слоя близка к плотности твердого тела. [c.282] Последнее вырал ение позволяет при известных е и Гпл найти температуру Т, при которой параллельно подложке будет лежать плоскость, соответствующая определенному с1. [c.283] Хотя вывод формулы (7.43) содержит нестрогие допущения, экспериментальные данные удовлетворительно согласуются с этой зависимостью (табл. 50). Заметим, что значения экспериментально найденных температур, стоящие в табл. 50, определены с небольшой точностью, так как при различных температурах чаще всего имеется не одна, а одновременно две нли несколько ориентировок, и трудно точно определить температуру, при которой указанная ориентировка преобладает. [c.283] Все сказанное выше относится к случаю кристаллизации веществ на изотропной подложке и объясняет возникновение и изменение с температурой текстур зарождения (см. гл. 6, п. 4). В последующих работах [47, 48] Диксит распространил эту гипотезу на случай кристаллизации на анизотропной подложке. [c.284] Таким образом, влияние дополнительной ван-дер-ваальсовской силы притяжения в этом случае может быть выражено через площадь Л] и различие параметров А. [c.285] Аналогичный вывод следует из рассмотрения процесса электролитического осаждения в этом случае потенциальная энергия взаимодействия уменьшается как четвертая степень расстояния. [c.285] Вернуться к основной статье