Инженерные решения

В ходе изучения свойств и методов выращивания монокристаллов PbSe сделали вывод о том, что наиболее приемлемым методом выращивания p-PbSe с размерами d=3 см, L=15 см является метод Чохральского. В отличии от метода Бриджмена- Стокбаргера он позволяет получить образцы монокристаллов больших размеров. Кроме того метод Бриджмена- Стокбаргера не дает возможность получать монокристаллы с низкой концентрацией носителей (сmin = 1018 см-3). Что касается выращивания из газовой фазы, то оно также не позволяет вырастить монокристаллы больших объемов. По мимо этого метод Чохральского позволяет выращивать монокристаллы со сравнительно высокой скоростью 1-10 мм / час, что выгодно отличают его от других методов.

Исходными материалами для получения p-PbSe являются простые предварительно очищенные вещества Pb и Se. Для очистки свинца от поверхностных оксидных примесей применяем метод травления в 20 % HNO3 [5]. Селен также является активным элементом и требует очистки. Целесообразно восстановление селена производить при синтезе поликристаллического p-PbSe. Процесс производим в высокотемпературной печи при температуре 950 0С, в атмосфере аргона и водорода под давлением 0,5 МПа. Для обеспечения дырочной проводимости к печи подсоединяем ампулу с источником селена, который при Т=200 0С возгоняется и обогащает поликристаллический PbSe. Для интенсификации процесса восстановления Se, его, как и Pb, предварительно подвергают измельчению в дробилке.

Селенид свинца плавится конкурентно при температуре 1076 0С. Выращивание монокристаллического PbSe производим методом Чохраньского Т=1116 0С, в атмосере инертного газа аргона, но т.к. селен обладает высокой летучестью, то выращивание производим под флюсом B2O3 при повышенном давлении 0,5 МПа. Скорость вытягивания кристалла номинального диаметра 6 мм / час.

В качестве материала тигля используем кварц.

Технологическая схема выращивания монокристаллического p-PbSe размером d=3 мм, l=15 мм (рис. 3.1)

Для выращивания монокристаллического p-PbSe в качестве исходных компонентов используют простые вещества Pb и Se. Операции по их подготовке, очистке, синтезу с получением поликристаллического p-PbSe образуют поток исходных компонентов:

1. Взвешивание индивидуального компонента Se на аналитических весах (1), m=350,2992 г.

2. Взвешивание индивидуального компонента Pb на аналитических весах (1), m=918,9008 г.

3. Травление Pb в ванне с HNO3 20% (2).

4. Промывка Pb в проточной ванне с деионизованной водой (3).

5. Сушка Pb в сушильном шкафу (4),при 900 С.

6. Дробление и перемешивание смеси индивидуальных компонентов Pb и Se в дробилке (5).

7. Спекание Pb и Se в высокотемпературной печи (6) при температуре 9500 С до образования поликристаллического p-PbSe. Процесс ведется в инертной среде аргона (6) под давлением 0,5 МПа, в присутствии восстановителя H2 (7). Избыток Se достигается подсоединением ампулы с возгоняющимся Se (8) при t=200 °C.

8. Контроль электрофизических свойств поликристаллического PbSe (10).

9. Дробление поликристаллического PbSe в дробилке (11).

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Трансформатор питания
Трансформаторы являются наиболее широко используемыми элементами в различной аппаратуре. Трансформаторы питания преобразуют переменное напряжение первичного источника в любые другие з ...

Запись звука к кинофильму формата 35 мм с записью звука на жесткий диск
Целью данной курсовой работы является передача звуковой информации с помощью технических средств - в данном случае жесткого диска. Для того чтобы процесс зрительного восприятия б ...

Физические основы распространения излучения по оптическому волокну
Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) – это система передачи данных, при которой информация передается по оптически прозрачным диэлектрическим волноводам, называемым “оптическое ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2021 www.techmatch.ru