Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Журналы -> Петрянов-соколов И.В. -> "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" -> 6

Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10 - Петрянов-соколов И.В.

Петрянов-соколов И.В. Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10 — Наука , 1974. — 132 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaigizn101974.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 65 >> Следующая

Первой была мысль о погрешностях в работе. Нет ли каких-нибудь неисправностей в камере, все ли в порядке с образцами? Перебирая возможные экспериментальные ошибки, исследователи обратили внимание на свет. Поставили опыт со специальной осветительной схемой — источником света служила кинопрожекторная лампа мощностью 500 ватт. И догадка подтвердилась: во
12
Проблемы и методы современной науки
время облучения механическое напряжение, необходимое для пластической деформации кристалла, резко возросло, достигло определенного предела, а потом наступило насыщение, и кристалл продолжал деформироваться уже при новом, большем напряжении. Как только свет выключили, кривая на диаграмме приобрела обычный вид. Всплески механического напряжения можно было наблюдать всякий раз, как только включали свет.
Опыт повторили еще раз и еще раз. С кристаллами, полученными из расплава и выращенными в газовой фазе, различными по содержанию примесей, а стало быть, с разным электрическим сопротивлением (в разных образцах оно колебалось от 10 1 до Ю9 ом-см).
Сомнений не оставалось: свет упрочнял
кристалл! И весьма значительно* на 25— 40%, а в некоторых случаях и того более — на 100%. Максимальные изменения происходили при длинах волн, соответствующих области собственного поглощения кристаллов (для сульфида кадмия — примерно 5300 Л). С увеличением освещенности относительная величина эффекта повышалась, а при освещенности, равной приблизительно 10 тысячам люкс, наступало полное насыщение.
Неизвестное ранее явление — существенное влияние видимого света на ход пластической деформации .кристаллов — назвали фотопластическим эффектом. В дальнейшем его наблюдали многие исследователи. Однако только на одном классе полупроводниковых кристаллов: С(1$, ZпS, 2пО, С(15е,
7и5е, С<1Те, 2пТе.
Свет упал на кристалл
13
МНОГИЕ ВОПРОСЫ ОСТАЮТСЯ ОТКРЫТЫМИ
Как же объяснить полученный эффект? Чтобы получить ответ на этот вопрос, были предприняты новые исследования (их провел сотрудник Института физики твердого тела В. Ф. Петренко). Но прежде чем ввести читателя в курс этих исследований, необходимо сообщить (или напомнить) некоторые сведения из теории полупроводников.
В обычном состоянии все электроны полупроводника участвуют в образовании ковалентных химических связей между атомами. Но если этим электронам сообщить некую дополнительную энергию (например, Доз поглотить квант света), они отрываются, начинают вести себя подобно электронам обычного проводника — свободно пе-
ремещаются между узлами кристаллической решетки. В этом случае образуются незаполненные электронами места, так называемые дырки. Их поведение формально напоминает поведение электронов, но с положительными зарядами. Дырки, образованные под действием света, называют фотодырками, электроны — фотоэлектронами.
Линейный дефект кристаллической решетки— дислокацию — можно представить в виде оборванной связи между атомами; линию такого обрыва называют линией дислокации. Этот дефект электрически активен: неравновесные носители (фотоэлектроны и сротодырки) могут взаимодействовать с оборванными связями по линии дислокации и, стало быть, изменять электрический заряд последних. Кроме того, неравновесные носители могут быть захвачены и точечны-
А
*
V
./>?'. «и
'у/ • А‘, '•*. VЬ,- ?
? ^ * Щш * ** * /А у А
'??У"> к’Т&ЧЬ V
у«.'й
л ?Г*
У;
?#/*
?*
, 'V >'
Ч.
•А/- г ", *, '/>„ г. ,,, /
'{У**
, .1 -/"V
Дислокации на одной из плоскостей кристалла сульфида кадмия | X 250)
Фотопластический эффект в кристалле сульфида кадмия. Эта экспериментальная кривая послужила толчком к открытию эффекта. Зубцы на кривой соответствуют моментам, когда исследователь освещал образец
Дислокация — это дефект кристаллической решетки группа атомов, смещенных из своего первоначального равновесного положения
степень деформации Е,
14
Проблемы и методы современной науки
ми дефектами кристаллической решетки — атомами примесей, пустотами, лишними атомами в решетке, могут изменить заряд этих точечных дефектов.
Кристаллы, которые обнаруживают фото-пластический эффект, известны как эффективные фотопроводники: их электрическая проводимость под действием света меняется на несколько порядков.
Напрашивается естественный вопрос: не могут ли на поведение дислокаций, а значит, и на прочность, и на пластичность, повлиять изменения электронного строения полупроводникового кристалла?
Представления современной теоретической физики допускали три вполне возможные гипотезы, объясняющие механизм упрочнения кристалла при освещении.
Первое объяснение. Поскольку освещение увеличивает концентрацию свободных электронов в кристалле (собственно говоря, это и есть фотопроводимость), вполне естественно предположить, что механизм упрочнения сводится к торможению дислокаций свободными фотоэлектронами. Однако эта гипотеза довольно быстро была отброшена, и вот почему. Освещение добавляет в зону проводимости не более 1014 электронов на кубический сантиметр Если, как это бывает во многих кристаллах, концентрация свободных электронов составляет Ю1-’ см свет влияет весьма существенно: число электронов увеличивается в сто раз. Но в других случаях, когда концентрация свободных электронов в монокристалле достигает 1018 см 3 влияние света ничтожно: сотая доля процента. Тем не менее, как показали исследования, и в тех, и в других кристаллах фотопластический эффект примерно одинаков. Так что дело вряд ли в изменении концентрации свободных электронов. •
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 65 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама