Високочистий кристал

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Високочистий кристал (рос. высокочистый кристалл, англ. high-purity crystal, нім. hochrein Kristall m) — кристал, фізичні властивості якого визначаються самим кристалом, і не залежать від домішок та структурних дефектів, які він містить. Фізичні властивості високочистого кристалу можуть суттєво відрізнятись від фізичних властивостей звичайних кристалів тієї ж речовини. Характер впливу домішок і дефектів на фізичні властивості залежить від типу домішки або дефекту. Наприклад, домішки проникнення в металах та дислокації визначають механічні міцність та плинність кристалу. Домішки металів більш суттєво впливають на питомий електричний опір та інші кінетичні властивості кристалу.

Загальна характеристика[ред. | ред. код]

Сьогодні не існує єдиної міжнародної класифікації кристалів за ступенем їхньої чистоти. У багатьох випадках чистоту кристала характеризують за сумарним вмістом домішок, що контролюються. Найбільшим ступенем чистоти і структурної досконалості відзначаються монокристали напівпровідникових кремнію і германію, які вирощуються за методом зонного витоплення. Сумарний вміст домішок в них становить 10−5 — 10−7 ат.%, вміст окремих домішок не перевищує 10−9 — 10−11 ат.%. Природні мінерали звичайно не є високочистими кристалами. Проте деякі з них, насамперед високоякісні кристали алмазу та деяких інших дорогоцінних каменів наближаються до них за своїми властивостями.

При штучному одержанні високочистих кристалів використовують багатостадійні технології, у яких застосовуються хімічні, фізико-хімічні та фізичні методи очистки. При цьому на кожній стадії процесу видаляють переважно окремі групи домішок. Найбільш широко застосовуються такі методи рафінування як вакуумна дистиляція, перегонка, вакуумно-дугове витоплення, електронно-променеве витоплення, кристалізаційне очищення. Для контролю вмісту домішок у кристалах використовують методи мас-спектрометричного, нейтронно-активаційного, рентгеноспектрального, хімічного аналізу та інші. Високочисті кристали є важливими матеріалами сучасних електроніки, оптики, приладобудування, атомної та інших нових галузей техніки.

Див. також[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]

  • Девятых Г. Г., Бурханов Г. С. Высокочистые тугоплавкие и редкие металлы. — Москва: Наука, 1993. — 224 с.
  • Технология полупроводникового кремния / Под редакцией Э. С. Фалькевича. — Москва: Металлургия, 1992. — 408 с.
  • Тихинский Г. Ф., Ковтун Г. П., Ажажа В. М. Получение сверхчистых редких металлов. Москва: Металлургия, 1986. — 161 с.
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.