Рост кристаллов анизотропия

Кинетика и механизм диффузионных процессов представляют огромный интерес для полупроводниковой электроники, техники квантовых оптических генераторов, процессов изготовления микроминиатюрных устройств, твердых и пленочных схем. Изготовление активных элементов полупроводниковых схем и р—/г-переходов (см. гл. IX) основано на диффузии легирующих примесей в полупроводниковый монокристалл из газа или расплава. Этот процесс сводится к налета-нию молекул (атомов) из газовой фазы и к диффузии их внутрь кристалла. Второй процесс медленнее первого. А так как диффузия примесей протекает по уравнениям первого порядка, то весь процесс псевдо-мономолекулярный. Таков же характер процесса травления полупроводника, если диффузионная стадия самая медленная. В этих случаях особую роль играет закон анизотропии кристаллов (см. гл. IV), так как диффузия в кристаллах идет с разной скоростью в разных направлениях. Скорость роста кристаллов, скорость окисления кислородом, скорость травления зависят от того, какая грань подвергается воздействию. Например, доказано 178], что различные грани кристаллов вольфрама обладают разной активностью по отношению [c.49]

Следовательно, общим условием для синтеза щелочных амфиболов в виде волокон является участие в реакции минерализаторов, способствующих созданию условий анизотропии роста кристаллов и увеличению скорости реакций образования амфибола. [c.110]

Для твердых материалов температурный коэффициент затухания обычно положителен. Для углеродистой стали он равен 0,04 дБ/град. Коэффициент поглощения, как правило, пропорционален частоте. Коэффициент рассеяния равен нулю для аморфных тел (стекла, однородной пластмассы). Для поликристаллических веществ, в частности металлов, рассеяние увеличивается с ростом упругой анизотропии, которая проявляется в изменении скорости звука по разным направлениям в кристалле. [c.32]

Наиболее характерным признаком кристаллического состояния вещества является анизотропия — различие свойств по разным направлениям Вследствие того что в структуре кристалла в разных направлениях различны расстояния и силы связи между частицами, почти все свойства кристалла различны в разных направлениях (но одинаковы в симметричных направлениях) Анизотропными являются электрические, магнитные, оптические, тепловые и прочностные свойства кристалла, а также скорость роста кристалла [c.237]

В переохлажденном расплаве, если пренебречь влиянием факторов, которые приводят к анизотропии роста, кристалл имеет форму, близкую к сферической. Рассмотрим нестационарную задачу о росте такого кристалла под действием только тепловых факторов. [c.97]

Некоторые структурные и кристаллохимические факторы, определяющие анизотропию роста кристаллов [c.194]

Правда, непрерывная анизотропия, которая проявляется, на пример, в непрерывном изменении с направлением скорости рас пространения света, коэффициента теплопроводности или коэф фициента теплового расширения, присуща не только кристалли ческому состоянию. У некоторых веществ она спонтанно возни кает и в жидкой фазе (смектические и нематические фазы) ) Для кристаллов же характерна дискретная анизотропия, кото рая проявляется в том, что в определенных направлениях наблюдаются некоторые векторные свойства, отсутствующие в соседних направлениях. Такова анизотропия скорости роста кристалла или анизотропия коэффициента отражения рентгеновских лучей. [c.12]

В работе [3] сделана попытка связать энтропию плавления веществ с их кристаллическим обликом. В частности, показано, что в соответствии с величиной энтропии плавления следует различать изотропную кристаллизацию — при малой энтропии плавления L IkT i 1), характерной для металлов, — и анизотропную — для веществ с большой энтропией плавления L IkT — органических полимеров. Ввиду того что по величинам энтропий плавления окислы занимают промежуточное положение между металлами и полимерами и для них характерны оба типа кристаллизации, этот критерий, по-видимому, не является эффективным для оценки анизотропии роста кристаллов данного класса веществ. [c.195]

Анизотропной является и скорость роста кристалла. Если бы скорость роста была изотропной, кристалл вырастал бы в форме шара. Именно вследствие того, что скорость роста кристалла различна в разных направлениях и что эти различия симметричны в пространстве, кристалл вырастает в форме симметричных правильных многогранников. Внешняя форма кристалла отражает анизотропию и симметрию его скоростей роста. [c.8]

Согласно закону постоянства углов, характерными параметрами любого кристаллического вещества являются углы между гранями кристалла (т. е. между определенными плоскими сетками в структуре). При росте кристалла могут меняться размеры и форма граней, но углы между гранями остаются неизменными. Поэтому форму кристаллического многогранника, расположение его элементов симметрии, анизотропию свойств можно характеризовать набором углов между гранями. [c.21]

Не всегда также внешняя форма кристалла обусловливается формой кристаллической решетки. Связанная с последней анизотропия свойств сказывается, между прочим, в неодинаковой скорости роста кристалла по разным направлениям, отчего одни грани получают большее развитие, чем другие. Это обстоятельство может привести к разным) формам кристаллов, но при этом всегда сохраняются существенные элементы симметрии решетки, внешним выражением которых служат два основные кристаллографические закона закон постоянства углов и закон кратных индексов. [c.152]

Одним пз са.мых интересных и, можно сказать, захватывающих проявлений анизотропии являются процессы образования и роста кристаллов. [c.65]

Одной из основных задач при выращивании монокристаллов является обеспечение монокристаллического роста. Эта задача решается разными путями. В одних методах используется готовая монокристаллическая затравка, от которой начинается рост монокристалла, в других используются контейнеры, форма которых способствует возникновению монокристаллического зародыша и дальнейшему его росту. Для получения первоначальных затравочных монокристаллов может быть использовано явление анизотропии роста кристаллов [458]. [c.317]

В случае очень медленного фазового превращения, когда система находится в условиях, близких к равновесным, процесс роста кристаллов из расплава лимитируется кинетическими явлениями на поверхности раздела фаз [222]. Поэтому если не учитывать анизотропию кристаллов и считать, что они имеют сферическую форму и что поля температур в них являются стационарными, то выражение для скорости роста кристалла с учетом движущей силы этого процесса можно записать в виде [c.217]

Полярность кристаллографических направлений <111> обусловливает анизотропию ряда свойств и процессов, таких как травление, адсорбция, кристаллографическое совершенство граней и их микротвердость, рост кристаллов. Для объяснения наблюдаемых эффектов в соединениях А В была предложена модель поверхностей А и В. Согласно этой модели атомы V группы, населяющие поверхности В, используют для установления связи с решеткой только три из имеющихся пяти валентных электронов н располагают таким образом двумя электронами, способными взаимодействовать с частицами внешней фазы. Атомы III группы, населяющие поверхности А, используют все три валентных электрона на установление связи с решеткой. Следовательно, поверхности В должны быть более реакционно-способны, чем поверхности А, что и наблюдается на практике, в частности при проведении процессов травления. [c.69]

Факторы, влияющие на форму роста монокристаллов. Исследования в этом направлении носили скорее эмпирический характер. Все же попытаемся сделать некоторые обобщения. Форма роста кристалла из его пара определяется в первую очередь пятью факторами 1) равновесной формой кристалла, 2) содержанием в паре примесей, 3) скоростью и направлением подачи основного вещества кристалла к разным растущим граням, 4) скоростью отвода скрытой теплоты кристаллизации, 5) анизотропией, отвечающей виду симметрии кристалла. [c.620]

Облик кристалла — относительное развитие его граней — зависит от различия в скорости роста кристалла по разным направлениям в процессе кристаллизации. Анизотропия скорости роста в свою очередь связана со структурными особенностями кристалла—расположением атомов и молекул и распределением сил, связывающих их друг с другом. Эта связь выражена наиболее ярко у кристаллов, имеющих молекулярное (островное), цепочечное или слоистое строение. [c.216]

Исследовали шесть кристаллов из с Фитка и три кристалла из раковин. В связи с анизотропией скорости роста кристаллов можно было ожидать различное качество монокристаллов в зависимости от направления в плоскости (0002). Поэтому субструктуру исследовали в двух взаимно перпендикулярных направлениях вдоль короткой и длинной сторон образ ца. [c.93]

Большинство природных и используемых в технике искусственных твердых веществ находится в по-ликристаллическом состоянии, т. е. структура их представляет собой совокупность беспорядочно ориентированных мелких кристаллов (зерен), размер которых зависит от условий кристаллизации. В по-ликристаллическом состоянии анизотропия проявляется только при преимущественной ориентации отдельных зерен. При росте кристаллов вследствие изменения условий кристаллизации и наличия примесей возможны нарушения кристаллической решетки — дефекты в кристаллах. [c.31]

Кинетика и механизм диффузионных процессов представляют огромный интерес для полупроводниковой электроники, техники квантовых оптических генераторов, процессов изготовления микроминиатюрных устройств, твердых и пленочных схем. Изготовление активных элементов, полупроводниковых схем п р— -переходов основано на диффузии легирующих примесей в полупроводниковый монокристалл из газа или расплава. Этот процесс сводится к налетанию молекул (атомов) из газовой фазьг и к диффузии их внутрь кристалла. Второй процесс медленнее первого. А так как диффузия примесей протекает по уравнениям первого порядка, то весь процесс псевдо-мономолекулярный. Таков же характер процесса травления полупроводника, если диффузионная стадия самая медленная. В этих случаях особую роль играет закош анизотропии кристалов, так как диффузия в кристаллах идет с разной скоростью в разных направлениях. Скорость роста кристаллов, скорость окисления кислородом,, скорость травления зависят от того, какая грань подвергается воздействию. Например, доказано, что различные грани кристаллов вольфрама обладают неодинаковой активностью по отношению к кислороду и разной способностью эмитировать электроны при нагревании между этими свойствами наблюдается коррелятивная зависи.мость. Медь быстрее всего окисляется в направлениях, перпендикулярных граням кубических кристаллов. Обнаружено,, что внутреннее строение пленки СигО определенным образом ориентировано по отношению к поверхности кристаллов меди, что называется явлением эпитаксии. [c.61]

Вследствие трехмерной периодичности атомного стросиия основными признаками кристаллов являются однородность и анизотропия св-в и симметрия, к-рая выражается, в частности, в том, что прн определенных условиях образования кристаллы приобретают форму многогранников (см. Мо-иокриста.иов выращивание). Нек-рые св-ва в-ва на пов-сти кристалла и вблизи от нее существенно отличны от этих св-в внутри кристалла, в частности нз-за нарушения симметрии. Состав и, соотв., св-ва меняются по объему кристалла нз-за неизбежного изменения состава среды по мере роста кристалла. Т. обр., однородность св-в так же, как и наличие дальнего порядка, относится к характеристикам идеального К. с. [c.534]

При высоких Т1, равных 5-10 кТ (150-300 мВ), становится возможным нормальный рост кристаллов, т. е. прямое присоединение атомов к пов-сти растущей фани в любой ее точке. Грани становятся шероховатыми, теряются такие св-ва кристалла, как устойчивость роста грани и анизотропия скоростей роста по разл. кристаллофа( )ич. направлениям. В результате кристаллы приобретают округлую форму. [c.430]

Обобщая приведенные выше результаты, можно заключить, что этап зарождения алмазной фазы завершается образованием микрокристалла, октаэдрическую форму которого определяет и стабилизирует кристаллографический фактор в течение всего периода его роста до размера, при котором нарушается когерентность поверхности раздела фаз. Причем на данном этапе скорость роста алмаза лимитируется кинетикой поверхностных процессов, что продолжает обеспечивать образовавшуюся гранную форму кристалла вплоть до его размера порядка м, когда происходит смена механизма, лимитирующего скорость роста алмаза. В условиях диффузионного механизма переноса вещества в растворе и относительно низкой скорости роста кристаллов дестабилизирующими их исходную гранную форму роста факторами могут быть анизотропия адсорбции примесей и других структурных дефектов различными гранями, а также химизм и симметрия питающей среды. Наблюдаемое экспериментально резкое падение величины коэффициента а при увеличении размера кристаллов от минимального до 10 м и является следст- [c.373]

К основным параметрам кинетики кристаллизации из расплава Относятся степень переохлаждения, скорости зародышеобразования и роста кристаллов. Кинетические характеристики кристаллизации фторслюды из расплава определяются совокупностью конкретных условий, включающих ликвационные явления во фторсиликатном расплаве, температурные условия, гетерогенный характер зарождения кристаллов, массовую кристаллизацию, кри-сталлохимнческие факторы (изоморфизм, анизотропия структурных сил связи и т. д.). [c.35]

Характерная особенность роста кристаллов слюды—резкая анизотропия скоростей роста базиса (001) и других граней. Скорость роста в плоскости (001) по разным направлениям различна и может изменяться со временем (рис. 15). Округлость ступенчатой поверхности означает, что скорость роста торца макроступени изотропна по отношению к его азимутальным поворотам вокруг нормали к грани (001). Анизотропия скоростей роста устанавливается по соотношению между частотой возникновения новых слоев на грани (001) и скоростью тангенциального движения ступеней. Частота возникновения двумерного зародыша на грани (001) определяется 1) структурным контролем со стороны меж-слоевого катиона, оказывающего слабое ориентирующее влияние на среду кристаллизации 2) нахождением около грани комплек- [c.39]

Структура амфиболов позволяет синтезировать амфиболоподобные соединения различного состава в волокнистой форме. Анизотропия роста кристаллов во многом зависит от анизотропии структурной организации слагающих кристалл элементов. Анизотропия роста чаще всего совпадает с направлением наиболее прочных связей в структуре кристалла. В структуре амфибола энергетически более прочные связи имеют преимущественную направленность по оси С. Это является структурной предпосылкой для развития волокнистых форм. Однако в природе амфиболы встречаются в виде различных морфологических разновидностей. О влиянии внещней среды при кристаллообразовании на морфологию кристаллов свидетельствует разнообразие кристаллических форм одного и того же минерала, образующегося в различных условиях. Наиболее щироко изучены условия синтеза волокнистых щелочных амфиболов. В волокнистой форме получены щелочные амфиболы железистые, магнезиальные, магнезиально-железистые, аналогичные 1П0 составу природным амфиболовым асбестам, а также 108 [c.108]

При изучении кристаллов алмаза, полученных из шихты, содержащей Аз, установлено, что влияние этой примеси на полупроводниковые свойства образцов устойчиво проявляется только при одновременном присутствии в шихте и технологических добавок, обеспечивающих скорость роста кристаллов не более 1,7- 10 м/с. Очевидно, такие условия, при которых формируются практически безазотные кристаллы (см. гл. 18), и способствуют образованию в них электрически активных дефектов с участием атомов мышьяка. Легированный мышьяком в процессе роста алмаз обладает п-типом проводимости и удельным сопротивлением при ЗООК от 10 до 10 Ом м. На образцах с большим сопротивлением определить тип проводимости известными способами ие удается. На рис. 168 наблюдаются отчетливая корреляция между сопротивлением кристаллов и содержанием легирующей примеси в шихте, а также слабая анизотропия проводимости пирамид роста <111> и <100>. На температурных зависимостях сопротивления кристаллов п-типа проводимости имеются пологие участки, соответствующие энергии активации 0,008—0,03 эВ в низкотемпературной области и 0,25—0,58 эВ в высокотемпературной, что также можно объяснить наличием примесной зоны. [c.458]

Растворы хлоридов (СаСЬ, РеСЬ, Mg , Na l) являются минерализаторами при синтезе в кислых растворах железосодержащих амфиболов типа актинолита, ферроактинолита, рибекита. Ионы железа и кальция, входящие в состав амфибола, находятся в растворе в виде подвижных элементов, в то время как кремнеземсодержащая остается менее подвижной атомной группировкой. В этом случае также возникает анизотропия роста и амфибол кристаллизуется в виде волокон. Катализирующие растворы хлоридов и NaP способствуют возникновению волокнистых форм роста кристаллов и значительно ускоряют реакции образования амфиболов. [c.110]

Наккеном (см. выше). Причина полиэдральной формы заключается в векториальной анизотропии роста кристалла в противном случае должны появляться только шарообразные формы. Каждой ограничивающей поверхности кристалла соподчинен определенный вектор линейной скорости кристаллизации, перпендикулярный к грани. Расстояния различных граничных поверхностей от центра кристалла выражаются рациональной функцией от скорости кристаллизации в направлениях, перпендикулярных к граням. Число, направление и длина этих векторов определяют конечную форму кристалла. Во В ремя роста граней изменяются абсолютные и относительные площади граней, их края и состояние внешней поверхности. Она может быть бороздчатой, шероховатой или гладкой, плоской или кривой и т. д. Все эти внешние особенности растущего кристалла обычно включают в понятие его облика, который количественно определяется расстоянием от центра до граней и их контурами. Кристалл кубической формы с узкими гранями ромбическо1го додекаэдра может развиться из начального равновесного состояния, свойствениого обеим кристаллическим формам, если скорость роста грани МО вдвое превышает рост грани [c.384]

Параметр п,., характеризующий анизотропию роста кристаллов некоторых соединениЁ [c.194]

Рис. 2. К объяснению механизма неизометрического роста кристаллов со структурной анизотропией.

Рассмотрены кристаллохимические аспекты, определяющие анизотропию роста кристаллов окислов. Исследованы условия получения кристаллов неизометрической формы из расплавов. Приведены результаты технологии получения и применения структурнолегированных материалов на основе глинозема, р-глинозема, а также окислов титана, циркония и хрома. Лит. — 33 назв., ил. — 12, табл. — 4. [c.293]

При возникновении текстур в слоях, образующихся на изотропных подложках, мы считаем целесообразным различать два случая. В первом на начальной стадии кристаллизации в тонких слоях образуется неориентированный осадок, но при дальнейщем росте благоприятно расположенные кристаллы растут быстрее, постепенно вытесняя все остальные. Такие текстуры совершенствуются с увеличением толщины слоя и являются текстурами роста . Появление преимущественных ориентировок этого 11ипа обусловлено анизотропией скоростей роста различных граней кристалла. Согласно принципу геометрического отбора [88— 90], при росте произвольно ориентированных зародышей сохранятся лишь те зерна, у которых направление максимальной скорости роста приблизительно совпадает с нормалью к фронту кристаллизаци и. Математический анализ задачи совместного роста кристаллов на плоскости полупространства, выполненный Колмогоровым [90], позволил установить, что число кристаллов М Н), достигающих высоты /г, при больших к выражается асимптотической формулой [c.238]

Процесс, отчасти противоположный росту кристаллов, — растворение ве-р творения ществ — всецело связан с анизотропией кристаллической решетки, Д1 К-тующей природе свои геометрические законы. Хорошо известен такой опыт. Нз металла, например нз алюминия, вытачивают шар, юторый затем начинают растворять (как говорят, протравливать) в специальном растворе. Постепенно шар приобретает очертания октаэдра. Такую метаморфозу можно объяснить сле- дующим образом. Алюминий кристаллизуется в кубической гранецентрированиой рещетке, плотно упакованные слои которой расположены в. плоскостях [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология