трусики женские украина

На головну

 Актуальні питання нанотехнологічних досліджень - Фізика

Актуальні питання нанотехнологічних досліджень

Ташполот И.

Однією з важливих і актуальних проблем фізики твердого тіла, фізико-хімічної механіки дисперсних систем і синергетики є вивчення процесів структуроутворення (формування) нової фази і руйнування зв'язку між частинками, елементами (блоками, структурними шарами, мікрообластей та ін.) Однорідних і різнорідних систем. Незважаючи на важливість вивчення процесів утворення систем ряд фундаментальних питань цих проблем залишається досі невирішеним. Поки немає строгого відповіді на такі принципові питання, як механізм структуроутворення нової фази, зростання плівок і кристалів, коагуляционная агрегація наночастинок в процесі структуроутворення.

Це пояснюється, з одного боку, багатостадійну і многофакторностью розглянутих явищ, а з іншого - тим, що при вивченні цих явищ акцентується певний аспект проблеми у відповідності з конкретними цілями і не ставиться при цьому завдання встановлення загальних закономірностей утворення нано- і мікроскопічних систем. Звідси існування різних гіпотез, концепцій і теорій, що дозволяють пояснити той чи інший аспект проблеми.

Вивчення закономірності процесів структуроутворення дозволяє створити теоретичні основи отримання різних наноструктурних матеріалів із заданими властивостями. Функціональні властивості наноструктурних матеріалів, в свою чергу, залежать від їх дисперсності, природи поверхні, міжфазних взаємодій, умов структуроутворення та ін.

При утворенні наночастинок з розмірами від 1 нм до 1 мкм і більше виявляються всі особливості поверхневих станів, так як в даному випадку втрачається поняття обсягу, тобто положення атомів поблизу поверхні відрізняються від положень в обсязі коісталла і тому наносистеми далекі від рівноваги через наявність розвиненої поверхні. У зв'язку з цим нанодисперсні та дисперсні стану є особливими формами нерівноважного стану. Ці властивості обумовлює біфуркаційну природу размерного ефекту.

При цьому розмір наночастинок стає параметром порядку в дисперсионной системі при переході через точку біфуркації. Процес утворення нанодисперсних конденсованої системи носить самоорганизующийся характер, контрольований умовою мінімуму виробництва ентропії при переході через критичну точку. Спостережуване різноманіття частинок і структурна неоднорідність наносостоянія означають, що закони будови наночастинок інші - вони не відповідають законам, використовуваним в класичній фізиці. Зі зменшенням розмірів падає і характерний час протікання різноманітних процесів у наносистемі, тобто зростає її потенційне швидкодію. Таким чином дослідження нанометричних об'єктів дозволяє відкрити новий рівень організації матерії, що знаходиться між макроскопічними і мікроскопічними рівнями, тобто між макроуровнем і мікро-атомарним рівнем перебуває великий рівень структури матерії - наносвіт. Саме в наносвіті можуть бути створені невідомі раніше продукти і технології, здатні радикально змінити життя всього людського суспільства.

Одним із прикладів прояви размерного ефекту є дані [1] про зниження температури плавлення Tnпрі зміні розмірів кристалітів деяких металів (калій, срібло і платина). Ці дані показують, що при зміні розмірів наночастинок металів від 10 до 2 нм температура плавлення знижується для платини в 2,4 рази, срібла - в 2,6 рази, а для калію - в 3,8 рази. Аналогічних даних можна навести скільки завгодно з різних галузей науки.

Для вирішення цих проблем необхідно встановити загальні механізми процесів утворення структури різних систем та інтерпретувати досліджувані, зовсім різні з першого погляду явища, з єдиної точки зору. Спільність полягає в тому, що і фізичним, і механічним і хімічним та іншим нерівновагим процесам властиві нерівноважні фазові переходи, що відповідають особливим точкам, т. Е. Точкам біфуркації, після досягнення яких спонтанно змінюються властивості середовища, обумовлені самоорганізацією наноструктур [2,3].

Рушійною силою самоорганізації наноструктур є прагнення відкритих систем при нестаціонарних процесах до зниження виробництва ентропії.

Відомо, що здатність до самоорганізації є загальною властивістю відкритих систем, тобто систем, в яких можливий обмін енергією з навколишнім середовищем. А взаємодія наночастинок конденсованої системи, що приводить до утворення структури фаз, визначається, в свою чергу, поверхневими силами.

Найважливішим прикладним значенням наносостоянія є можливість конвергенції неорганічного, органічного та біологічного світу і створення небачених раніше в природі нових речовин.

1. Особливості розподілу наночастинок за розмірами при необоротних процесах

Для дослідження особливості утворення наночастинок і їх полімодальної характеру розподілу за розмірами були поставлені наступні експерименти:

1.Частіци окису магнію отримували спалюванням фольги магнію в полум'ї спиртового пальника в повітряній фазі. У димова хмара містився патрон електронного мікроскопа з волокнами перхлорвинила на об'єктної сітці (живий перетин 0,7 мм2).

Відібрані на волокнах, таким чином, агрегати MgO були предметом подальшого електронно-мікроскопічного дослідження (рис. 1).

З рис.1 видно, що в результаті спалювання фольги магнію в повітряному середовищі утворюється складна наноструктура. Радіус частинок окису магнію в фрактальної структурі міняється від 2 до 11 нм. При цьому цей радіус майже не залежить від режиму горіння.

2. Одним з найбільш локалізованих просторово-ефективних і високоенергетичних методів впливу на поверхні тіл є дія імпульсного лазерного променя. У цьому випадку потужність лазерного випромінювання буде достатньою для перетворення в пару і розплав будь тугоплавкої мішені. При цьому можна припустити, що протягом короткого часу на поверхні мішені температура досягає декількох тисяч градусів, при яких починається випаровування металу. У результаті на поверхні мішені утворюється циліндричний канал з розплавом. Розплавлення металу в обсязі «лунки» відбувається за рахунок тепла, що розвивається на дуже тонкому тепловому каналі уздовж лінії падіння лазерного пучка. Діаметр теплового каналу, в якому відбувається розплавлення металу, становить близько 1-10 мкм. Після припинення подачі лазерного пучка тиск усередині міхура, що утворюється в каналі, різко падає, що призводить до викиду розплавленого металу з теплового каналу.

Рис.1 Електронно-мікроскопічний знімок наночастинки окису магнію, отриманий при спалюванні фольги магнію в полум'ї спиртового пальника

Виходять при нагріванні розплави і пари металів, покидаючи теплової канал, швидко конденсується і відбувається формування частинок різних дисперсно, які, взаємодіючи між собою, утворюють кластерні агрегати. Мабуть, перехід кластерних часток в стійкий стан можливо тільки шляхом їх агрегації і утворення фрактальних структур.

Для отримання таких наноструктур нами поставлено наступний експеримент:

Частинки триокиси вольфраму отримували в результаті опромінення поверхні мішені - пластинки з вольфраму - імпульсом лазерного випромінювання. На рис.2 представлені електронно-мікроскопічні фотографії структур наночастинок триокиси вольфраму. Аналогічні структури утворюються при використанні різних металевих поверхонь і в різних буферних газах. Процес утворення таких структурних систем протікає в певному режимі опромінення поверхні, коли питома потужність випромінювання складає 106- 107Вт / см2. У цьому режимі відсутня лазерний пробою і розбризкування поверхні, перекладеної в рідку фазу. Цей режим відповідає випаровуванню слабоіонізованная пара з поверхні. Температура поверхні становить кілька тисяч градусів, а тиск випаруваного пари досягає сотні атмосфер.

При поширенні в буферний газ пучок випарів атомів мішені розширюється і охолоджується. В результаті конденсації утворюються рідкі краплі, які за рахунок коагуляції об'єднуються один з одним і нейтралізуються. Далі краплі перетворюються в тверді наночастинки та їх об'єднання приводить до утворення наноструктуру (рис. 2).

Математична обробка електронно-мікроскопічних знімків проводилася двома методами:

1) знаходження лінійних розмірів нанокластеров. Вимірювалася довжина «прямолінійних» ділянок ланцюжків наночастинок і знаходилося їх середнє арифметичне значення;

Рис.2. Наночастки триокиси вольфраму, отриманий при лазерному випаровуванні вольфраму

2) метод цифрового зображення агрегатів наночасток.

Суть методу полягає в тому, що на фотографію наноагрегата накладається прозора папір з концентричними колами. Підраховується кількість частинок агрегат, що потрапляють між двома послідовними колами. Будується графік залежності кількості наночастіцот радіусів навколишнього.

Аналіз і математична обробка даних експерименту дозволили зробити наступні висновки:

а) довжини агрегатів наночастинок змінюються дискретним чином:

окис магнію - 0,21; 0,98; 2,21; 4,05 мкм;

трехокись вольфраму - 0,15; 0,29; 0,70; 1,35; 2,90; 5,4 мкм;

б) середнє значення відносини послідовно розташованих переважних довжин агрегатів наночастинок становить:

для окису магнію -;

для триокиси вольфраму -;

в) встановлено, що як тільки довжина агрегату наночастинок приймає одне з переважних розмірів, спостерігається зміна напрямку ланцюжка частинок або розгалуження агрегату наночасток. При цьому, міняючи свій напрям, ланцюжок стремітсяк формі замкнутої кривої. Природно, розміри пір в «павутині» агрегатів приймають також дискретні значення;

г) фрактальний розмір агрегату з наночасток (величина, що характеризує його рихлість) D знайдений за методом цифрового зображення (тангенс кута нахилу кривої залежності), виявився рівним, що характерно для аерозолів коагуляционного походження.

Аналіз отриманих знімків показує, що низькотемпературна й високотемпературна способи отримання фрактальних наночастинок в цілому дають ідентичні структури. Це говорить про те, що характер освіти фрактальних наноструктур є універсальним, тому можна припустити, що утворення таких структур можливо і в природі і в різній низькотемпературної середовищі.

2. Електроактіваціонние нанотехнології

Відомо, що під дією зовнішніх факторів (?-випромінювання, електричне поле та ін.) На фізичній стадії процесу за час 10-16 ... 10-11с відбувається іонізація молекули води. Енергія іонізації близько 14 еВ. За час 10-13 ... 10-9с, на фізичній стадії, відбуваються дисоціація молекули або іона, внутрішні перетворення в молекулі або іоні, іонно-молекулярні реакції і перенесення заряду. Після цих двох стадій утворюються вільно радикальні продукти e-, H +, OH-. Далі на хімічній стадії за час 10-10 ... 10-7с відбуваються реакції між радикалами і реакції радикалів з розчиненими речовинами. В кінці процесу радіолізу з води утворюється комплекс хімічних елементів і часток

H2O > e-, H, OH, H2, H2O2, H +, OH-,

У малих кількостях утворюється також атомарний кисень. Відомо також, що у воді завжди міститься молекулярний кисень у кількості 2 ... 5%. Зрештою у воді утворюється середу з високим вмістом e, H2, H + (протон), 16O.

Особливість процесу радіолізу полягає у зміні структури рідини та освіті іонних кластерів [4]. Гідратований електрон є іонним кластером типу XnXm, де n - число молекул в кластері, m - число молекул в найближчих шарах. Для e-, n = 2, 3, 4, 6, 8, а m може досягати досить великих значень. Освіта кластерів означає, що у воді утворюються симетричні структури, що містять 2, 3, 4 (тетраедр), 6 (октаедр), 8 (куб) близько розташованих молекул води.

У технології очищення стічних вод також знайшов велике застосування електроактіваціонний метод з використанням електроактиватора. Вони призначені для електроактіваціонной очищення виробничих стічних та інших вод від важких металів, солей двовалентного заліза, нітритів, сульфітів, сульфідів.

Експерименти з очищення води нанотехнологией з використанням електроактіваціонного методу і подальший аналіз якості очищеної води показують, що бактерицидну дію електричного поля у воді проявляється виразно вже при енергії 1,63 еВ, тобто при енергії 2,61 10-19Дж. При більш високих енергіях електричного поля бактерицидну дію проявляється в усьому генерованому діапазоні електричної енергії. Електричне поле ефективно руйнує всіх бактерій, вірусів та інших видів мікроорганізмів, присутніх в природних і стічних водах. Для досягнення необхідного знезараження води електричним полем потрібно кілька секунди, тоді як при обробці хлором і озоном витрачається від 15 до 30 хвилин. Ефект знезараження води досягається при малих енергіях електричного поля, але крім знезараження важливо домогтися електронно-хімічної трансформації багатьох забруднюючих речовин. Принцип електроактіваціонной очищення води від забруднюючих її домішок полягає в тому, що під дією електронів, що володіють достатньою енергією, відбувається радіоліз води за схемою:

 H 2 O + швидкі електрони = H 2 O + + e -,

 H 2 O + + H 2 O = H 3 O + + ".OH",

де ".OH" - гідроксильний радикал, який є найсильнішим окислювачем. Далі:

 e - + (H 2 O) n = e -,

де e-- електрон в сольватной оболонці, який з високою ефективністю відновлює оксиди. При проходженні електричного струму через воду, що очищається основним очищаючим ефектом є результат впливу активних агентів, тобто гідроксильного радикала і електрона в сольватной оболонці, на домішки. У воді, наприклад, можуть протікати реакції відновлення та окислення:

 Fe 3 + e - = Fe 2+,

 Cu 2+ + e - = Cu +,

 ".OH" + 2Cl = 2OH - + Cl 2.

В результаті відновлені метали випадають в осад, а газоподібні сполуки випаровуються з води. Ті активні хімічні реагенти, які утворюються у воді при радіолізі, впливають на мікроорганізми й бактерії, знищують їх, тобто відбувається стерилізація води, що очищається. Встановлено, що при цьому не утворюються нові токсичні речовини.

Основний елемент електроактиватора - набір плоскопаралельних залізних пластин (анодів і катодів). Залежно від обсягу води, що очищається, може бути один або кілька блоків електроактиватора. Питомі витрати електроенергії можуть бути знижені за рахунок оптимізації розмірів електродів і відстані між ними, а також щільності струму в залежності від ступеня забруднення розчину.

В основі методу лежить процес анодного розчинення металів під дією проходить через рідину електричного струму. Перейшли у воду катіони металу (алюмінію, заліза та ін.) Гідролізуються з утворенням гідроксидів металів і служать активними коагулянтами для колоїдно-дисперсних домішок. У результаті взаємодії частинок домішок з частинками електрогенерірованного коагулянту утворюються агрегати частинок, які залежно від щільності струму випадають в осад або спливають на поверхню рідини у вигляді піни.

При електроактивації водних розчинів велику роль відіграє матеріал анода. Ми розробили і виготовили електроактиватора із залізними та алюмінієвими анодами. Експерименти показали більш високу ефективність залізних електродів. Після електроактіваціонной очищення води утворюються опади, що складаються з гідроксидів металів переважно заліза.

Перед нами стоїть завдання розробки технології формування анодів для їх використання в електроактіваціонних пристроях і виявлення впливу різних домішок, добавок на електричні властивості активної маси.

Таким чином, електроактіваціонная очистка стічних та інших вод дає можливість не тільки знизити кількість домішок, а й утилізувати продукти очистки в промисловості. Тим самим досягається екологічний та соціальний ефект. Пропонована нанотехнологія з використанням електроактіваціонного методу є новим підходом в технології селективного отримання нанопорошків.

З продуктів розпаду можливий також процес синтезу речовин.

Синтез може починатися з протона, електрона і водню, які виникають в результаті радіолізу води. При великій кількості протонів і електронів може йти реакція утворення нейтронів:

p + e- > n + ?.

Освіта дейтерію може відбуватися з водню по реакції

1H + 1H > 2H + e ++ ? + 0,42 МеВ,

небудь з протонів і нейтронів з реакції

p + n > 2H + ?.

Далі можливі реакції:

2H + 2H > 3He + n;

2H + 2H > 3H + p;

3He + n > 3H + p.

Дейтерій і тритій можуть утворювати воду. Нестійкий ізотоп3H має великий період напіврозпаду (12 років), тому в подальших швидкоплинних реакціях його можна вважати стійким

3H + p > 4He + ?;

3H + 2H > 4He + n.

Після цих реакцій можливий і інший шлях утворення гелію:

2H + 1H > 3He + 5,49 МеВ;

3He + 3He > 4He + 21H + 12,86 МеВ.

Далі з гелію може утворюватися літій:

3He + 4He > 7Be + 1,58 МеВ;

7Be + e- > 7Li + ? + 0,06 МеВ.

Всі ці реакції йдуть з виділенням енергії.

3. Вирощування напівпровідникових наногетероструктур рідкофазної епітаксії з використанням теплової еффузіі

В даний час створення напівпровідникових структур на основі нанотехнології є актуальним завданням. Останні досягнення фізики квантово систем відкрили можливості для конструювання наноструктур, що знаходять застосування в мікро-, опто- і наноелектроніки, засобах зв'язку, інформаційних технологіях, вимірювальної техніки і багатьох інших практичних застосуваннях.

Характерні лінійні розміри функціональних елементів сучасної мікроелектроніки зазвичай складають одиниці або десятки мікрометрів. Дослідження та практичного використання структур з розмірами менше 100 нм показали, що поведінка таких наноструктур якісно відрізняється від поведінки тіл з великими розмірами. Зниження лінійних розмірів елементів схем до декількох одиниць або десятків нанометрів призводить до того, що технологія відповідних напівпровідникових структур фактично стає мистецтвом.

В даний час є досить розвинена технологія, заснована на епітаксиальні зростанні напівпровідникових сполук на монокристалічних підкладках і дозволяє отримувати численні напівпровідникові наногетерокомпозіціі, так звані наногетероструктури (НГС). Епітаксіальний зростання на орієнтованої атомно-гладкій поверхні монокристала передбачає пошарове нарощування напівпровідникового з'єднання, як збігається з матеріалом підкладки, так і, що найбільш важливо, істотно яка своїми властивостями.

Мається надзвичайно багато варіантів (гетеропар), за допомогою яких можна створити НГС. Однак, щоб така НГС знайшла застосування в мікроелектроніці, вона повинна задовольняти декільком вельми жорстким вимогам, з яких, мабуть, головним є вимога високого ступеня досконалості наногетерограніци (поверхні розділу між двома однорідними складовими НГС). При виконанні цієї умови плоскі (планарниє) НГС, отримані чергуванням шарів нанометровій товщини з напівпровідникових з'єднань різного хімічного складу, можуть розглядатися як нові, не існуючі в природі напівпровідники з досить незвичайними властивостями. Планарниє НГС є основою для створення ще більш екзотичних об'єктів, що мають нанометрові розміри не в одному, а в двох або навіть трьох вимірах. Коли характерні розміри системи виявляються порівнянними з масштабом когерентності електронної хвильової функції, проявляється квантовий розмірний ефект: властивості системи стають залежними від її форми і розмірів. Здатність сучасної напівпровідникової технології виробляти структури, в яких реалізується квантовий розмірний ефект, робить реальним дослідження поведінки подібних систем зниженою розмірності (з майже двовимірним, одновимірним і навіть нульмерние характером електронних станів) і відкриває широкі перспективи їх використання в електроніці та оптоелектроніці.

Створення, дослідження та застосування структур з лінійними розмірами менше ніж ~ 100 нм тепер розглядаються як особливий напрямок у фізиці, технології та електронної техніки - наноелектроніка [6].

Спосіб рідиннофазної епітаксії (ЖФЕ) з використанням явище теплової еффузіі призначений для вирощування епітаксійних наногетероструктур напівпровідникових з'єднань і твердих розчинів на їх основі. Таким чином, ЖФЕ з використанням теплової еффузіі являє собою удосконалення звичайного способу рідиннофазної епітаксії. Новий етап у розвитку та вдосконаленні ЖФЕ почався в 70-і роки і пов'язаний зі створенням і промисловим виробництвом відповідного обладнання.

Атомні або молекулярні потоки створюються в еффузіонних (еффузіі - повільне витікання газів через малі отвори, досліджене в 1911 році датським фізиком М. Кнудсеном) осередках при досить високій температурі і направляються до нагрітої до необхідної температури монокристаллической підкладці [7,8]. ЖФЕ з використанням теплової еффузіі забезпечує епітаксіальний зростання тонких плівок напівпровідникових сполук за рахунок реакцій між компонентами атомних або молекулярних пучків з поверхнею підкладки. Швидкість осадження речовини на підкладку по порядку величини зазвичай становить один моноатомних шар в секунду. Отримання якісних структур можливо при використанні високочистих джерел випаровуваних компонентів і за умови точного контролю температур підкладки і джерел, що може бути реалізовано лише при комп'ютерному управлінні параметрами процесу зростання.

Принципові елементи нашої установки для вирощування напівпровідникових наногетероструктур способом ЖФЕ з використанням теплової еффузіі, що розміщуються в двозонного реакторі, визначає її основні особливості:

· Зона генерації молекулярних (атомарних) потоків еффузіоннимі осередками Кнудсена;

· Зона кристалізації на підкладці (зона росту).

Зону росту можна умовно розділити на три частини, перша з яких представляє собою кристалічну підкладку або черговий виріс моноатомних шар, друга - парогазову суміш компонентів НГС в приповерхневої області, а третя є перехідним шаром, геометрія якого і протікають у ньому процеси сильно залежать від вибору умов росту. Отже, якщо необхідно виростити НГС способом ЖФЕ з використанням теплової еффузіі, потрібно мати можливість належним чином регулювати структуру і склад перехідного шару.

Для вирощування кристаллографически скоєних структур слід так підбирати режим зростання, щоб перехідний шар був максимально тонким, тобто моноатомного. Ця умова може бути виконане, якщо потік атомів, що падають на підкладку, близький до потоку атомів, що випаровуються з підкладки. Тому практична реалізація ефекту теплової еффузіі цілком можлива, якщо виготовити отвори, щілини і зазори з характеристичним розміром 100 ... 50 нм. У цьому режимі зростання структури здійснюється шляхом освіти і подальшого зростання двовимірних зародків на атомарному-плоскої поверхні [7,8].

Епітаксіальний зростання за способом ЖФЕ з використанням теплової еффузіі включає в себе такі процеси:

1) адсорбція (прилипання) падаючих на підкладку атомів або молекул, складових вирощується з'єднання;

2) міграція (поверхнева дифузія) адсорбованих атомів по поверхні підкладки (може передувати дисоціацією молекул вирощуваного з'єднання);

3) вбудовування атомів, що складають НГС, в кристалічну решітку підкладки або зростаючий моноатомних шар;

4) утворення і подальше зростання двовимірних зародків кристала на підкладці або на поверхні зростаючого шару;

5) взаємна дифузія атомів, вбудована в кристалічну решітку.

6) відбувається своєрідна самоорганізація зростаючої структури.

Найбільш поширеною кристалічною решіткою для з'єднань АIIBVIIявляется так звана структура цинкової обманки ZnS. Якщо поверхню підкладки паралельна одній з граней елементарного куба з індексами Міллера (001), то епітаксіальний зростання здійснюється послідовним нарощуванням аніонних і катіонних шарів. Оскільки хімічні зв'язки в різних напівпровідникових з'єднаннях різні, то різні і енергії активації поверхневої дифузії катіонів, що входять до складу цих сполук. Тому якість гетерограніц може бути істотно різним у залежності від того, яке із з'єднань при обраному температурному режимі зростає першим. Щоб отримати більш гладкі і досконалі наногетерограніци, використовується методика переривання росту або методика осадження пульсуючим пучком. Згладжування поверхні протягом часу переривання росту (само переривання здійснюється механічним перекриттям на деякий проміжок часу заслінок еффузіонних осередків) обумовлено поверхневої міграцією або сублімацією атомів, адсорбованих на поверхню вирощеного монослоя.

Температура підкладки визначає співвідношення між потоками адсорбції або десорбції атомів, що входять до складу зростаючої структури. Це співвідношення може бути охарактеризоване коефіцієнтом прилипання атома даного сорту до поверхні, на якій відбувається епітаксіальний зростання.

Істотне збільшення температури підкладки небажано з двох причин: по-перше, воно може привести до зменшення коефіцієнтів прилипання, по-друге, до активізації взаємної дифузії, тобто дифузії атомів між шарами. Оскільки НГС являють собою на атомному масштабі різко неоднорідні за хімічним складом структури, то з плином часу за рахунок процесів взаємної дифузії ці структури повинні переходити в термодинамічно рівноважний стан з однорідним розподілом концентрацій всіх компонентів.

Однак, гетерограніцамі в реальних НГС не є ідеально плоскими. Навіть у найбільш якісних структурах, вирощених за способом ЖФЕ з використанням теплової еффузіі, через неминучі флуктуацій потоків напилюваних речовин в окремих місцях кордону процес зростання може йти з деяким запізненням або, навпаки, випередженням. Виникає характерна островковая структура кордону, що представляє сукупність плоских ділянок, які виступають один щодо одного на одне-два міжатомних відстані. Самі плоскі ділянки кордону також не є ідеальними: процеси взаємної дифузії при температурі зростання протікають вкрай повільно, проте вони можуть призводити до локальних (атомного масштабу) змінам концентрацій компонентів НГС.

Структура гетерограніц є важливим чинником, що визначає поведінку носіїв струму (електронів і дірок) в НГС. Зокрема, нерівності (шорсткості) меж можуть надавати помітний вплив на рухливість носіїв. Тому, для того щоб отримати НГС з тонкими провідними шарами і досить високою рухливістю, необхідно вирощувати такі структури, в яких великомасштабні неоднорідності кордонів перевищують довжину вільного пробігу носія (визначається головним чином температурою).

Спосіб ЖФЕ з використанням теплової еффузіі є більш простою і досить дешевою сучасною технологією отримання напівпровідникових гетерокомпозіцій і може використовуватися для створення високоякісних структур як для фізичних досліджень, так і для приладових застосувань.

ЖФЕ з використанням теплової еффузіі володіють багатьма перевагами, з яких найважливішими є наступні:

1) можливість одержання високоякісних монокристалічних структур при використанні високочистих джерел випаровуваних речовин;

2) можливість вирощування НГС Hg1-хСdxTe / Сd ??Te з надтонкими шарами і різкою зміною хімічного складу на гетерограніцамі за рахунок відносно низької температури зростання практично за відсутності взаємної дифузії;

3) можливість селективного легування і створення структур зі складним профілем хімічного складу на основі еффузіонного ефекту;

4) можливість контролю товщини шарів НГС Hg1-хСdxTe / СdTe і якості гетерограніц безпосередньо в процесі росту шляхом регулювання температури в двозонного реакторі.

Таким чином, ЖФЕ з використанням теплової еффузіі дозволяє отримати наногетероструктури із заданими властивостями шляхом регулювання температурного режиму в двозонного реакторі.

фізика механіка нанотехнологія тіло

Література

1.Молчанов В.І., Селезньова О.Г., Жирнов Е.Н. Активація мінералів при подрібненні. - М .: Надра, 1988. - 208 с

2.Прігожін І. Від існуючого до вознікающему.-М .: Наука, 1985.-327 с.

3.Хакен Г. Синергетика. - М .: Світ, 1980. - 400 с.

4. Харт Е., Анбар М. Гідратірованний електрон. М .: Атомиздат, 1973. -230 с.

5. Ішхані Б.С., Капітонов І.М. Ядерна фізика. Походження елементів. М .: МГУ, 1989.- 118 с.

6. Борисенко В.Є. Наноелектроніка - основа інформаційних систем XXI століття // Соросівський Освітній Журнал. 1997. № 5. С. 100-104.

7. Херман М. Напівпровідникові сверхрешетки. М .: Світ, 1989.-456с.

8.Вігдоровіч В.М., Гогохія В.Г., Садиков Е. Ефект температурноградіентной різниці тисків і регулювання тиску насиченої пари над речовинами, що розкладаються .// Теоретичні основи хімічної технології, 1990, т.24, №1, с.48- 53.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка