Теплоемкость высокочистого кремния

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 02.00.19
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 1999, Нижний Новгород
  • количество страниц: 119 с.
  • автореферат: нет
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Теплоемкость высокочистого кремния
Оглавление Теплоемкость высокочистого кремния
Содержание Теплоемкость высокочистого кремния
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Основы теории теплоемкости простых и сложных веществ
1.2. Теплоемкость кремния
1.3. Влияние примесей на теплоемкость кремния
1.4. Влияние дислокаций на фононный спектр и теплоемкость кристаллических веществ
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Описание установки для измерения теплоемкости
в интервале температур 2-15 К
2.2. Описание установки для измерения теплоемкости
в интервале температур 15-273 К
2.3. Методика проведения измерений теплоемкости
в интервале 2-273 К
2.4. Сведения об образцах
2. 5. Оценка точности измерений
Глава 3. Исследование теплоемкости высокочистого кремния
в интервале 2-273 К
3.1. Экспериментальные значения теплоемкости кремния
и сравнение с литературными данными
Глава 4. Обсуждение результатов
4.1. Расчет температуры Дебая для высокочистого кремния и сравнение полученных результатов с литературными данными
4.2. Расчет характеристик колебательного спектра
кремния

4.3. Исследование влияния дислокаций на
низкотемпературную теплоемкость кремния
Выводы
Литература

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее, время широкое применение в науке и технике находят вещества высокой степени чистоты. Создание полупроводниковых приборов, оптических квантовых генераторов, детекторов ионизирующего излучения и других приборов современной техники невозможно без таких веществ. Наряду с изучением процессов освобождения вещества от примесей и совершенствованием методов анализа важной задачей является исследование свойств высокочистых веществ. Изучение свойств направлено на углубление знаний о веществе и определение примесной чувствительности его конкретного свойства [1].
Одной из важнейших характеристик вещества является-его теплоемкость. Многие расчеты, имеющие как теоретическое так и практическое значение, требуют знания величины теплоемкости веществ, участвующих в изучаемом процессе.
Данные о теплоемкости наиболее широко используются при термодинамических и термохимических расчетах. Изучение температурной зависимости теплоемкости позволяет установить характер теплового движения атомов и молекул в кристаллах, выделить вклады в величину теплоемкости, связанные со специфическими взаимодействиями в веществе (магнитный, аномалия Шоттки, электрон-фононное взаимодействие) и получить информацию о некоторых характеристиках колебательного спектра. Исследование температурной зависимости теплоемкости является наиболее чувствительным методом обнаружения фазовых переходов в твердом теле.
В ряде теоретических и экспериментальных работ показано, что на величину теплоемкости твердых тел, в том числе и кремния, существенное влияние могут оказывать присутствующие в них примеси

емкости.
Вакансии представляют собой узлы решетки, в которых отсутствует атом. Такой дефект называется дефектом по Шоттки, если же атом переместился в междоузлие, то вакансия есть дефект по Френкелю. В [2] вакансия рассматривается как некоторое возмущение, и частота колебаний вблизи ее определяется выражением:
а)=[(ГЛК]/2[(ГЛ)-1]'2 (1-28)
где: - частота в идеальном кристалле.
Из (1.28) видим, что вакансии возбуждают определенные частоты колебаний и в этом смысле схожи с примесными атомами. Число вакансий в равновесном кристалле, которое пропорционально е~Е/кт, (где Е - энергия активации вакансии), ничтожно мало. (Взяв для энергии Е значение ~ 1эВ, Т ~ 1000 К, имеем число вакансий п~е-12 [21].) Интенсивное образование вакансий происходит лишь при температурах близких к температуре плавления и их влияние на теплоемкость проявляется лишь вблизи температуры плавления. Вклад вакансий в низкотемпературную теплоемкость незначителен.
Наиболее существенный вклад в теплоемкость, из всех существующих дефектов, вносят дислокации, которые оказывают наибольшее влияние на фононный спектр кристалла.
Влияние дислокаций на теплоемкость кристаллов впервые было теоретически исследовано в работе Гранато [4], в которой колебание дислокации рассматривалось как колебание струны. Изменение низкотемпературной теплоемкости (измеренное в единицах Дж/см3-К), связанное с наличием такого дефекта в кристалле, выражается формулой [4]:
АС(Т) ~ 10-17N1 (1.29)
где N - число дислокаций на 1 см2.
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела