22 wrze?nia 2015 06:31 U?ytkownik "Magnus Elephantus" napisa? w news:mtqlje$tve$***@node1.news.atman.pl ...
:
: Użytkownik "Dariusz Dorochowicz" <***@wp.xxx> napisał w wiadomości
: news:mtpngf$7kr$***@node2.news.atman.pl...
: >W dniu 2015-09-20 o 00:13, Magnus Elephantus pisze:
: >
: >> Wiekszy problem technologiczny stanowi to, jak wytworzyc taki czysciutki
: >> monokrysztal krzemu, czy germanu i wstawic precyzyjnie pomiedzi kazde
: >> cztery
: >> atomy, jeden atom domieszki.
: >>
: >
: > To tak nie wygląda. Gdybyś takie ilości domieszki w jakiś sposób dodał, to
: > rzeczywiscie byłby problem z jej rozmieszczeniem. (...)
: > W ogóle ze strukturą.
: > Faktycznie ilości domieszek są o ładnych kilka rzedów wielkości mniejsze,
: > to wystarcza do działania, a z drugiej strony nie jest potrzebna taka
: > dokładność - nie bardzo wyobrażam sobie nawet jak by to można było
: > osiągnąć.
: >
:
: To prawda, w duzym stopniu to przypadek, byly by zblizyc sie do optimum
: a i tak wiekszosc, to beda odpady
: Jaki obecnie uzysk, jest ekonomicznie akceptowalny?
:
Jako że pracowałem przy otrzymywaniu monokryształów wielu związków, w Instytucie
Fizyki, to, choć mój wkład był zaniedbywanie mały, to coś-tam o metodach się
wtedy dowiedziałem.
Rozróżnić należy m~ dwie, główne: cienkowarstwową, oraz objętościową. O drugiej
wiem nieco więcej, no i dla kogoś, kto nieco lepiej (niż, dajmy na to: ja) pozna
jej arkana, to też jest to swoista sztuka. Ogólne rzecz ujmując, w bardzo ważnej
tu (choć nie jedynej) metodzie Czochralski-Kyropulos używa się pieca
indukcyjnego, w którym składniki przyszłego monokryształu topi się, wewnątrz
tygla, dość kosztownego, bo wykonanego z irydu, połączonego (i to niezwykle
"przemyślnie"!) z platyną. A i materiały używane na kryształy są niemniej
drogie, już choćby z racji wielkiej rzadkości w kopalinach, ale też znacznie
podnosi tu cenę - wymaganie ich niezwykłej czystości. Czystości, którą fachowcy
określają w swym żargonie jako "pięcio-dziewiątkową": czyli że jest to materiał
o "swej zawartości" 0,99999 - a nawet większej. Jej osiągnięcie jest pilnie
strzeżoną tajemnicą wytwórców. Nie wszystkie mogące tam wystąpić, śladowe
domieszki - są szkodliwe dla jakiegoś-tam zastosowania danej substancji, więc
czasami jakiś dostawca oferuje niby-to słabiej "wydestylowaną", a jednak bardzie
przydatną, no bo u konkurenta może być domieszka wielce jak raz, w danym
procesie - niepożądana.
Garść informacji (dziwnie skąpa) jest w Wiki:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Metoda_Czochralskiego
Jako że nie ma tam nic o samych metodach domieszkowania, to wyjaśnię, że choć
wstępnie liczy się, jaki to ułamek procenta trzeba sypnąć do tygla konkretnego
dodatku, to na samej teorii polegać nie można. Decyduje tu praktyka, która
ociera się niemal o alchemię ;) Rzecz w tym, że jak bardzo byśmy się nie
starali, aby uzyskać konkretną zawartość domieszki, to ona "dobierze się sama".
Nasza możliwość "upychania na siłę" jest raczej iluzoryczna, bo "obce" atomy
lokować się mogą w sieci krystalicznej (tych dominujących) - w proporcjach
zależnych od odpowiednich średnic atomowych, tudzież przestrzennej konfiguracji
orbitali. No i te czynniki decydują, jaki skład się z tygla "wyciągnie" (metoda
Czochralskiego jest często określana "wyciąganiem" właśnie). Dokładniej to
ujmując: produkujemy kryształ, używając do procesu jakieś wartości wynikłe z
wyliczeń, po czym badamy jego skład, i okazuje się, że odbiega od oczekiwań, i
to dość znacznie. I często nie ma na to rady, ale... Ale bywa i tak, że
wystarczy dodać ociupinkę innej (w ogólności: nikt nie wie "z góry" - jakiej!)
domieszki, a wtedy ta "pożądana" (choć o nieco innej "treści": wzbogaconej o ów
dodatkowy składnik) - w końcu z tygla wychodzi. No i tu właśnie jest miejsce na
"sztukę" graniczącą z alchemią.
Natomiast o wiele, wiele większy wpływ na otrzymywane "cienkie warstwy" ma
fachowiec w tym biegły. Epitaksja pozwala niemal dowolnie kształtować skład
końcowy, włącznie z mieszaniem pierwiastków, które mają do siebie głęboką
awersję, i w metodzie "objętościowej" żadnych sensownych ich kombinacji uzyskać
się nie da. Napylanie próżniowe może być prowadzone z dokładnością do warstw
jednoatomowych, więc da się uzyskać dowolne "mieszaniny", a nawet wyprodukować z
góry zadany układ krystaliczny jakiejś substancji, choćby ona sama nie miała na
to ochoty. Realizuje się to tak, że używa się podłoża z całkiem innej
substancji: takiej, która krystalizuje właśnie w pożądanym przez nas układzie
przestrzennym. I wówczas napylane atomy powielają układ podłoża. To dlatego
właśnie układy scalone oferują tak bajeczne możliwości, ocierając się o magię!
--
Nie oczekuj, iż rząd uzna, że warto wesprzeć także i Ciebie. Są w tym "porządku
dziobania" ludzie, na których rządowym decydentom - zależy ZNACZNIE bardziej.
A dlaczego? Bo umieją się odpowiednio... "odwdzięczyć"! Tylko niesterowany,
w pełni WOLNY rynek - jest transparentny, uczciwy, bezstronny i nieprzekupny!