Нарушенного поверхностного

Выбор типа и числа агрегатов основного оборудования должны соответствовать суммарной мощности электростанции и планируемого режиму ее работы. В основе выбора мощности лежат технико-экономические расчеты по определению минимальных затра" при сооружении и эксплуатации электростанции с учетом графика потребления электроэнергии и перспектив его изменения, а также ограничений, накладываемых мощностью энергосистемы. Ограничения, накл щываемые мощностью энергосистемы, связаны с ее устойчивостью. Так, мощность вновь сооружаемого блока не должна превышать авфийного резерва мощности энергосистемы. В противном случае отключение одного из-блоков электростанции (самого крупного) может привести к нарушению устойчивости энергосистемы. Для большинства энергосистем максимальная мощность вновь сооружаемых блоков ограничивается 10% мощности энергосистемы.

Этим условиям в принципе удовлетворяют режимы на восходящей и нисходящей ветвях угловой характеристики (точки а и с). Однако устойчивыми могут быть режимы только на восходящей ветви, так как только здесь малые возмущения в ту или другую сторону не приводят к нарушению устойчивости.

увеличение частоты. Для поддержания номинальной частоты в нормальных условиях служат устройства автоматического регулирования частоты (АРЧ). В аварийных условиях происходят резкие и значительные изменения нагрузки, при этом в отдельных частях системы могут возникнуть избытки или дефициты генерирующих мощностей. Непринятие быстрых и эффективных мер при аварийной ситуации может привести к нарушению устойчивости частей системы, отк-

При Ci > 0 система всегда будет устойчива. При cJTj < а2 оба корня будут действительные отрицательные и процесс будет иметь характер, изображенный на 9.2, а. При cJTj > о2 оба корня будут комплексными с отрицательными вещественными частями и характер процесса будет таким, каким показан на 9.2, б. При ci < 0 соотношение между cJTj и а не влияет на характер процес-са. Один корень всегда будет действительным и ? положительным (J/ci/Tj+aM-a), а другой — отрицательным ( — Kci/Tj+aa+a). Протекание процесса соответствует 9.2,6. При ct = О появляется один нулевой корень и один корень, равный — PdiTj. Наличие нулевого корня указывает на так называемый критический случай ( 9.2,г), когда для выяснения действительного поведения системы нельзя пользоваться линеаризованным по первому приближению уравнением (9.2) и нужно или провести дополнительные исследования с учетом уточняющих факторов*, или грубо считать, что у системы, подошедшей к границе устойчивости, после единичного толчка вероятно как нарушение устойчивости (при сколь угодно малом с\ < 0), так и ее сохранение (при малом с^ > 0). Однако практически система может получить такой толчок, который приведет к нарушению устойчивости.

положительной и иметь значение тем большее, чем больше Те ( 10.7, а). Нарушение условия с2>0 приводит к нарушению устойчивости системы. Условие

В правильно спроектированной системе должны быть предусмотрены мероприятия, позволяющие иметь наименьший ущерб от аварий с учетом вероятности их появления и тяжести. При расчетах коротких замыканий и динамической устойчивости, так же как и при расчетах других аварийных режимов, часто возникает вопрос, насколько правильно (точно) эти расчеты отражают то, что произойдет в действительности в электрической системе. В пояснение этой постановки вопроса заметим, что неоднократно бывали случаи, когда на основании расчетов коротких замыканий или устойчивости предполагались необходимыми те или иные довольно дорогие мероприятия по усилению системы. Например, в одной системе требовалась смена выключателей, так как расчеты указывали на опасность их взрыва при трехфазном коротком замыкании, в другой системе требовалась установка последовательной компенсации, без которой система по расчетам оказывалась неустойчивой, и т. д. Между тем опыт эксплуатации этих систем без проведения требовавшихся мероприятий показал, что ряд аварий, рассмотренных в расчетах, не привел ни к взрыву выключателей, ни к нарушению устойчивости.

Наиболее существенными причинами вторичного нарушения устойчивости являются следующие. В процессе выхода генератора или части системы из синхронного режима и перехода в режим асинхронный обычно снижается напряжение U9 в узле примыкания к системе выпадающего из синхронизма генератора. Происходящее вследствие этого уменьшение среднего уровня электромагнитной мощности может привести к нарушению устойчивости остальной системы. Такое нарушение устойчивости наиболее вероятно, когда асинхронный ход обусловлен потерей возбуждения.

что снижение частоты над/ приводит к деформации характеристики Рг, благодаря чему точка 0 ( 15.8), в которой балансируются мощности генерации и нагрузки, оказывается неустойчивой, дальнейшее снижение частоты развивается лавинообразно и приводит к полному нарушению устойчивости системы.

Изменения генерирующей мощности Рг или мощности нагрузки Рн связанных систем, даже сравнительно небольшие по отношению к мощности системы, могут привести к нарушению устойчивости передачи.

Непрерывные колебания мощности и частоты на соединительной линии, как отмечалось, недопустимы по условиям обеспечения требуемого качества энергии, выдаваемой потребителям связанных систем. Кроме того, эти колебания могут привести к нарушению устойчивости (см. 16.2). Поэтому в последнее время большое значение имеет проблема разработки специального регулирования частоты объединенных систем и мощности, передаваемой по линиям связи (ее часто называют обменной мощностью). Такое регулирование должно устранять большие колебания частоты и обменной мощности, а также обеспечивать устойчивость слабых связей.

2) отключение для ремонта одной из параллельных линий не должно приводить к положению, при котором отключение оставшейся линии приведет к нарушению устойчивости. Если линий всего две, то отключение оставшейся не должно приводить к работе АЧР;

Для выполнения экспериментальных измерений отражения требуются поверхности очень хорошего качества. После механической шлифовкч и полировки поверхности не годятся для проведения измерений. Удаление нарушенного поверхностного слоя с помощью химического травления ухудшает <г лоокостность, увеличивая уровень диффузного отражения поверхности. Поэток у требуется тщательный подбор химических травителей для каждого полупроводникового мате-риала. В ряде случаев для измерений отражения пригодны поверхности, полученные .путем скалывания, эпитаксиального выращивания, а также нанесением-вещества в вакууме.

Базовые и дополнительные срезы на монокристалле делают на плокошлифовальном станке, снабженном алмазным шлифовальным кругом зернистостью 50/40. Режимы шлифования: скорость вращения шлифовального круга 2500 + 500 об/мин; скорость продольной подачи монокристалла 3—4 мм/мин; скорость вертикальной подачи шлифовального круга 5-10~3—Ь10~2 мм/мин; скорость поперечной его подачи 0,1—0,2 мм за двойной ход. После шлифовки базовых и дополнительных срезов монокристалл полупроводника подвергают химическому т]равлению для удаления нарушенного поверхностного слоя.

По характеру воздействия шлифовального круга на пластину шлифовки связанным абразивом подразделяют на врезную с принудительной ( 5.12, а) и торцевую с гравитационной подачей ( 5.12, б) инструмента. Первое по сравнению с плоским шлифованием обеспечивает большую производительность, не зависящий от направления движения шлифовального круга прогиб, меньшую шероховатость и меньшую глубину нарушенного поверхностного слоя. Благодаря принудительной подаче удается снимать с пластины полупроводника слой любой толщины, называемой припуском. При этом возникает возможность снимать заданный припуск в несколько этапов, что повышает качество обрабатываемых пластин.

Припуск на обработку определяется глубиной нарушенного поверхностного слоя, образовавшегося на предыдущей операции обработки пластин полупроводника. Обычно припуск должен быть на несколько микрометров больше глубины нарушенного слоя ( 5.13). Припуск должен учитывать также отклонение формы пластин от заданной (см. 5.8). Припуск снимают чаще всего в два этапа черновой и чистовой обработки, что позволяет получать лучшее качество поверхности и формы пластин и меньшую глубину нарушенного поверхностного слоя.

Глубина нарушенного поверхностного слоя Н пластин, обработанных шлифовкой связанным абразивом, зависит от зернистости шлифовального круга, его скорости и скорости съема, что подтверждается данными, приведенными в табл. 9.

снятии слоя толщиной, значительно первосходящей глубину нарушенного поверхностного слоя (см. табл. 8), всегда оставляет на поверхности пластины нарушенный слой глубиной 5—10 мкм. Поэтому перед процессом эпитаксиаль-ного наращивания подложки полупроводниковых соединений AIUBV подвергают химическому полированию, травлению газовыми средами или расплавленными металлами непосредственно в эпитаксиальных установках.

В производственных условиях многие параметры серийно производимых подложек не контролируются систематически, а гарантируются технологией. К ним относятся диаметр подложек, ориентация поверхности по заданной кристаллографической плоскости, отсутствие нарушенного, поверхностного слоя, длина и ориентация базового среза. Остальные параметры подложек проверяют и контролируют после финишной очистки. Это толщина подложек, неплоскостность, непараллельность их плоскостей, прогиб, степень чистоты поверхности, наличие и длина рисок, трещин, пятен, подтеков и сколов. Методы контроля основных параметров подложек приведены в табл. 15.

юТаблица 17. Методы контроля глубины нарушенного поверхностного слоя подложек полупроводниковых материалов

Глубина нарушенного поверхностного слоя; хотя и не принадлежит к контролируемым выходным параметрам, должна проверяться оперативно, на всех стадиях операций изготовления подложек. Перечень методов, которые могут быть использованы для контроля глубины нарушенного слоя, приведен в табл. 17.

На практике чаще всего используют рентгеновские методы, а для оперативного контроля — визуальный просмотр под микроскопом поверхности подложки, подвергнутой селективному "травлению. В последнее время для контроля глубины нарушенного слоя поверхности подложек полупроводников начали широко применять методы эллипсомет-рии с использованием эллипсометрических микроскопов. Для этой же цели применяют лазерные телевизионные ин: терферометры, применяемые для контроля плоскостности поверхности подложек. Следует иметь в виду, что результаты значения глубины нарушенного поверхностного слоя, полученные различными методами, сильно различаются в зависимости от характера подготовки образца к измерению.

Процессы получения эпитаксиальных структур кремния и германия состоят из двух, выполняемых последовательно в одном аппарате основных операций. Первую (газовое травление подложки) проводят для удаления с нее загрязненного и нарушенного поверхностного слоя толщиной 1—3 мкм. Одновременно за счет уменьшения микронеровностей повышается качество подложки и, как следствие, эпитаксиального слоя, в котором плотность дефектов упаковки снижается.