Концентрация производства

Для получения туннельного эффекта используют вырожденные полупроводники, отличающиеся от обычных повышенной концентрацией примесей, которая достигается усиленным введением примесей (легированием) р- и n-областей перехода. Концентрация примесных атомов в легированном полупроводнике достигает 1019 в 1 см3 по сравнению с 1015 в 1 см3 в невырожденном полупроводнике. Из-за повышенной концентрации примесей р — п-пере-ходы имеют небольшие удельные сопротивления и малую толщину.

Подвижность носителей заряда зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются температура Т, концентрация примесных атомов N и напряженность электрического поля при ? > ?кр. Зависимость подвижности от температуры определяется механизмом рассея-

Подвижность носителей заряда зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются температура Т, концентрация примесных атомов N я напряженность электрического поля при Е>Ехр. Зависимость подвижности от температуры определяется механизмом рассеяния носителей заряда. Рассмотрим основные из механизмов рассеяния - на тепловых колебаниях решетки и ионизированных примесях, учитывая, что первый из них является определяющим при высоких, а второй - при низких температурах.

Поверхностная концентрация примесных атомов для такого диффузионного распределения является функцией времени и выражается как

а затем исследовав эту функцию при малых значениях длительности разгонки t. В пределе при t-*-Q поверхностная концентрация примесных атомов, определенная из соотношения (2.12), неограниченно возрастает, тогда как в действительности она должна в точности равняться поверхностной концентрации NS{, характерной для стадии загонки.

Другой способ контролируемого введения примесных атомов в кремний основан на так называемом ионном легировании. По сравнению с диффузией метод ионного внедрения имеет ряд преимуществ, которыми определяется его широкое практическое применение. Одним из основных достоинств метода ионного легирования является низкая температура процесса, исключающая возникновение ряда отрицательных воздействий на исходную подложку, а также возможность независимого контроля концентрации вводимых примесных атомов и характера их распределения (профиль регулируется энергией ионов, а концентрация — дозой облучения). Кроме того, концентрация примесных атомов при ионном легировании не ограничивается предельной растворимостью, как при диффузии. Недостаток метода ионного легирования заключается в относительно неглубоком (менее 1 мкм) проникновении атомов основных легирующих элементов внутрь полупроводника. Поэтому ионное легирование обычно используют в сочетании с диффузионными методами.

В большинстве случаев в ИМС используют р-п-переходы, у которых концентрация примесных атомов в одной из областей значительно больше, чем в другой. Если, например, Л^,;»Л/а, то в соотношении (2.63) существенным окажется только первое слагаемое, заключенное в скобки, и ток насыщения

В частном случае несимметрично p-n-перехода, когда концентрация примесных атомов по одну сторону технологической границы намного больше, чем по другую, например Na^>Nn, из соотношений (2.104), (2.105) следует, что хп~^>\хр\. Следовательно, область объемного заряда будет почти полностью сосредоточена в материале и-типа и удельная барьерная емкость

где Na — концентрация примесных атомов в исходной подложке или эпитаксиальном слое.

где Ej — Ef— абсолютное значение разности между положением уровня Ферми в объеме полупроводника и серединой запрещенной зоны; е„ — диэлектрическая проницаемость полупроводника; Nu — концентрация примесных атомов в подложке; Со — удельная емкость между затвором и каналом.

Метод сплавления позволяет получить р-п-переход с резким изменением концентрации примеси. При методе диффузии концентрация примесных атомов в области p-n-перехода изменяется плавно.

Концентрация производства реактивной мощности во многих случаях экономически нецелесообразна по следующим причинам.

— возрастающая концентрация производства и централизация распределения первичных энергетических ресурсов, электроэнергии и тепла;

Энергетика богатых энергоресурсами стран продолжает развиваться в уже сложившихся направлениях: 1) резко возрастающая концентрация производства энергетических ресурсов и электроэнергии при все большей централизации их распределения; 2) расширение взаимозаменяемости почти всех видов энергии, ЭУ и энергетических ресурсов. На этой основе образуются большие системы энергетики, включающие электроэнергетические (и входящие в них теплоснабжающие), нефтеснабжающие, газо-

Во-вторых, потребители энергии, за исключением крупных промышленных комбинатов и городов, разбросаны широко по стране и не очень энергоемки; более того, с каждым годом растет число мелких потребителей за счет все большей электрификации и механизации сельского хозяйства и быта, уже теперь расходующих более 30% энергии. Таким образом, концентрация производства энергии в какой-то степени сопровождается разукрупнением потребителей.

Развитие энергетики страны со времени начала ее индустриализации характеризуется несколькими крупными сломами в объективных закономерностях и тенденциях формирования производства и потребления энергии. Наиболее значительные из этих сломов (вернее, их совокупности) естественно рассматривать как реперы, разделяющие развитие энергетики на отличные друг от друга этапы. Такой подход позволяет выделить два этапа в историческом развитии энергетики СССР, различающиеся количественными проявлениями основополагающих принципов централизованного планирования и управления (концентрация производства, централизация распределения, электрификация, моторизация, пропорциональное территориальное размещение производства и потребления энергии и т. д.).

6. Выполнение энергетикой роли двигателя общественного производства ставит весьма жесткие требования к ее собственной производственной базе. Эти требования выступают в виде принципа систематического роста концентрации производства энергетических ресурсов и централизации их распределения. При этом концентрация производства не сводится к укрупнению единичной мощности энергетических агрегатов и объектов (предприятий), а проявляется также в создании крупнейших топливных баз и энергетических комплексов (ЭК). Аналогично централизация распределения энергоресурсов означает не просто присоединение потребителей энергии к крупным (центральным) источникам, но и объединение самих источников во все более мощные энергетические системы, а в пределе — в единую общеэнергетическую систему страны и группы стран. Таким образом, главным принципом централизованного управления энергетикой СССР является принцип системности ее развития.

Наряду с коренным улучшением структуры производства энергоресурсов в направлении роста их потенциала главными принципами технической политики в области энергетики в минувшем двадцатилетии оставались концентрация производства и централизация энергоснабжения. Развитие энергетики велось преимущественно за счет крупнейших топливных баз: Донбасс и Кузбасс в сумме давали более 50% добываемого в стране угля. Урало-Поволжская и Западно-Сибирская нефтеносные провинции — более 70% добычи нефти, три газоносные провинции, чередуясь составом, обеспечивали 75 — 85% добычи природного газа. В стране действуют крупные угольные разрезы, газовые промыслы, нефте- и газопроводы, нефтеперерабатывающие заводы, электростанции. Концентрация производства обеспечивала сжатые сроки создания крупнейших энергетических комплексов, повышенную эффективность, рост производительности труда. В свою очередь, она определялась быстрой централизацией топливо- и энергоснабжения, уровень которой поднялся в электроэнергетике от 88% в 1979 г. до 97,3% в 1980 г., в газовой промышленности— примерно до 98%; полностью централизовано нефте-снабжение народного хозяйства

а) интенсивная концентрация производства электроэнергии и резкое увеличение централизации электроснабжения (до 92% по производству электроэнергии и 84% по установленной мощности в 1970 г.) [35];

Энергетику можно рассматривать как реальную, большую3, человеко-машинную, целенаправленную, открытую систему. В числе основных свойств энергетики как системы, определяющих ее «индивидуальность», следует, очевидно, прежде всего назвать сложную иерархичность ее структуры, материальность основных связей в системе (электрических, трубопроводных); широкую взаимозаменяемость различных видов энергии, энергетических установок и используемых энергетических ресурсов. При этом важно отметить, что особенности иерархической структуры энергетики связаны не только с решением традиционной задачи обеспечения лучшей управляемости системой, но и обус^ ловлены действием таких объективных тенденций, как рост взаимозаменяемости в энергетике, концентрация производства и транспорта и централизация распределения энергетических ресурсов и преобразованных видов энергии.

Имеется в виду усилить межсистемные электрические связи с тем, чтобы резко повысить надежность и маневренность работы ЕЭС СССР. Расчеты показывают, что дальнейшая концентрация производства электроэнергии и рост единичных мощностей энергоагрегатов требуют осуществить уже в ближайшее десятилетие переход к следующему классу высших напряжений в

организацию электроэнергетической отрасли на основе наиболее эффективных направлений, таких как концентрация производства электроэнергии путем создания крупных электростанций, связанных между собой и с потребителями разветвленной сетью линий электропередачи, рационализация топливно-энергетического баланса путем вовлечения гидроэнергетических ресурсов, наиболее дешевых и наименее дефицитных видов топлива, особенно местных, а также оптимизация размещения производительных сил и энергетического хозяйства.