Образования дислокаций

применяют для закалки отверстий диаметром не менее 40 мм. Индукторы состоят из одного или нескольких витков индуктирующего провода 3, П-образного магнитопровода 2 и токоподводящих шин /. В отдельных случаях, особенно на радиочастоте, индукторы не имеют магнитопровода. Тогда нужно стремиться максимально увеличить внутренний диаметр индуктора за счет радиального размера

Индуктивные датчики состоят из разомкнутого П-образного магнитопровода с катушкой, заключенной в кожух. Последовательно с ней включается катушка исполнительного реле, и на них подается напряжение переменного тока (U). При разомкнутом магнитопроводе магнитный поток, пересекающий катушку, мал. Поэтому э.д.с. и ток самоиндукции в проводниках катушки, а также обусловленное им индуктивное сопротивление (X) практически отсутствуют, так что сопротивление катушки носит активный характер (R]. Ток в последовательно включенных катушках

относительно большой; он как бы имитирует замыкание контактов в контактной системе (реле включается). При замыкании шунтом П-образного магнитопровода магнитный поток, пересекающий его катушку, возрастает, в связи с чем увеличиваются э.д.с. самоиндукции, а также обусловленное им индуктивное сопротивление катушки. Вследствие этого ток в последовательно включенных катушках уменьшается, имитируя размыкание

Индуктивные датчики состоят из разомкнутого П-образного магнитопровода с катушкой, заключенной в кожух. Последовательно с ней включается катушка исполнительного реле, и на них подается напряжение переменного тока (U). При разомкнутом магнитопроводе магнитный поток, пересекающий катушку, мал. Поэтому э.д.с. и ток самоиндукции в проводниках катушки, а также обусловленное им индуктивное сопротивление (X) практически отсутствуют, так что сопротивление катушки носит активный характер (R]. Ток в последовательно включенных катушках

относительно большой; он как бы имитирует замыкание контактов в контактной системе (реле включается). При замыкании шунтом П-образного магнитопровода магнитный поток, пересекающий его катушку, возрастает, в связи с чем увеличиваются э.д.с. самоиндукции, а также обусловленное им индуктивное сопротивление катушки. Вследствие этого ток в последовательно включенных катушках уменьшается, имитируя размыкание

Важным при определении магнитных проводимостеГ: по расчетным размерам полюсов является то, что сложное объемное поле в каждом воздушном зазоре приводится к однородному с максимальной индукцией и расчетными размерами полюса ар и hf вместо реальных размеров а и Ь. В результате при расчете магнитных проводи мосте и для воздушных зазоров исключается необходимость расчета поля с четырех «углов» торца полюса и четырех вертикальных «ребер» полюса, как это делается по известному методу вероятных путей потока. Рассмотрим методику расчета магнитных проводимостей для несимметричного П-образного магнитопровода ( 1.19), когда воздушные зазоры не равны ifi^fa). В этом случае якорь 4 ie будет находиться под нулевым магнитным потенциалом, как это было при 61=62 (см. 1.17). При 6i^=62 потенциал якоря 4 будет определяться соотношением проводимостей зазоров 6i и Л2, которые мы еще не знаем. Для построения полной картины поля необходимо предварительно построить поля только в пределах заданных воздушных зазоров б, и 62 ч известных размеров ai, 04 b, с, I ( 1.19). Тогда расчетные размеры по уравнению (1.61) для зазора б2=0,62-10~2 м и элементарных 'трубок потока с торца для левой и правой частей

торе фазные обмотки состоят из двух катушек, соединяемых между собой последовательно или параллельно, причем эти две катушки располагаются на двух стержнях О-образного магнитопровода, связанных ярмами ( 1-6, а).

тельная система состоит из изоляционной камеры 4 и охватывающего камеру П-образного магнитопровода 5, на среднюю часть которого надета дугогасительная катушка 6. Внутри камеры размещен пакет дугогасительных керамических пластин 8, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. В нижней части пластины имеют вырезы, постепенно сужающиеся кверху. Пластины образуют постепенно сужающуюся зигзагообразную щель ( 9-14,6). По бокам пакета укреплены дугогасительные рога. Рог 7 электрически соединен только с дугогаси-тельной катушкой. Второй конец катушки присоединен к неподвижному контакту. Рог 9 соединен с подвижным контактом. При замкнутых контактах катушка не обтекается током. Возникающая при размыкании контактов дуга движется сначала под действием только электродинамических сил контура (положения А и Б) и перебрасывается этими силами на рога 7 и 9. При этом в контур тока включается дугогасительная катушка, и созданное ею магнитное поле загоняет дугу в решетку (положения В, Г я Д), где и происходит ее гашение. Многие дугогасительные устройства имеют пламегасительные решетки.

торе фазные обмотки состоят из двух катушек, соединяемых между собой последовательно или параллельно, причем эти две катушки располагаются на двух стержнях О-образного магнитопровода, связанных ярмами ( 1-6, а).

Дугогасительная система состоит из изоляционной камеры 4 и охватывающего камеру П-образного магнитопровода 5, на среднюю часть которого надета дугогаси-

0.20 мм для Ш-образного магнитопровода (7), марки Э320 с толщиной пластины 0,15 мм для

Кремний легко можно получить в виде монокристаллов, ориентированных в любых кристаллографических направлениях. Такое механическое свойство, как критическое напряжение образования дислокаций т:,р (см. гл. 4, § 6), у кремния намного выше, чем у других полу-пцоводниковых материалов:

Интенсивная генерация дислокаций в растущем монокристалле происходит тогда, когда термоупругие напряжения в кристалле начинают по своей величине превосходить критическое сдвиговое напряжение образования дислокаций Ткр. Сопоставляя между собой расчетные значения термоупругих напряжений т в монокристалле полупроводника с экспериментально определенным для действующих температур критическим напряжением образования дислокаций ТКР, можно выделить в растущем монокристалле область наиболее интенсивной генерации дислокаций.

В качестве примера можно привести изотермы и топографию термоупругих напряжений в монокристалле арсенида галлия ( 4.39). Они показывают температурные диапазоны интенсивного образования дислокаций, которые

4.39. Распределение термоупругих напряжений т и изотерм по поперечному сечению монокристалла арсенида галлия диаметром 25 мм, выращиваемого методом Чохральского (заштрихованы области интенсивного образования дислокаций)

Применение в рассмотренном случае бокового подогрева растущего монокристалла не привело к значительному снижению плотности дислокаций, составлявшей около (3— 5)-103 см-2. Это объясняется тем, что'вблизи фронта кристаллизации по всей длине монокристалла величина термоупругих напряжений значительно превосходила величину критического напряжения образования дислокаций для соответствующих температур.

соких температурах. В результате величина критического напряжения образования дислокаций возрастает. Одновременно возникающие вокруг дислокаций примесные атмосферы мешают их размножению и перемещению по объему монокристалла полупроводника.

Наиболее ярко эффект упрочнения полупроводника легирующими примесями проявляется при высоких их концентрациях, доходящих до 1019 атом/см3. На практике легированием полупроводника упрочняющими примесями пользуются для получения мало- и бездислокационных монокристаллов диаметром до 3—4 см. При больших диаметрах нелинейный рост термоупругих напряжений обгоняет рост критического напряжения образования дислокаций, происходящий вследствие легирования полупроводника упрочняющими примесями.

сложной аппаратуры выращивать монокристаллы полупроводников приемлемого для практического применения диаметра с малой плотностью дислокаций и полностью бездислокационными. Это особенно важно для тех полупроводников, у которых критическое напряжение образования дислокаций имеет малое значение. Максимальным, в ряде случаев на порядок большим по сравнению с другими полупроводниками значением критического напряжения образования дислокаций обладает кремний (см. § 1 гл. 1). Это дает возможность выращивать его бездислокационные монокристаллы диаметром 150 мм и более.

Плотность дислокаций в монокристаллах полупроводниковых соединений может быть значительно понижена также легированием их электрически нейтральными изовалент-ными примесями. Например, легирование арсенида галлия примесью индия в концентрации около 1018 атом/см3 повышает критическое напряжение образования дислокаций до 4-Ю5 по сравнению с 7-104Па у нелегированного GaAi.

4.44. Влияние температуры образования дислокаций на характер их распределения в поперечном сечении монокристаллов полупроводников: а — ячеистое распределение, образовавшееся при высоких температурах в области фронта кристаллизации (полизолирующий, легированный хромом ар-сенид галлия, выращенный методом горизонтальной направленной кристаллизации, Х2,5); б — распределение в линиях скольжения, возникающее при низких температурах в области фронта кристаллизации (легированный циклон фосфид индия, выращенный методом жидкостной герметизации, ХЗ); в — мозаичное, образовавшееся при высоких температурах вблизи фронта кристаллизации и на некотором удалении от него (нелегированный арсенид галлия, выращенный методом горизонтальной направленной кристаллизации, Х2,5)

Легирование монокристаллов полупроводников вызывает возникновение в них различных структурных дефектов. Так, рассмотренные в § 4 канальная и периодические неоднородности распределения примеси по поперечному сечению монокристалла служат источниками внутренних напряжений, приводящих к появлению в нем различных дефектов структуры. В том случае, когда упругие напряжения, вызванные неоднородным распределением легирующей примеси, превышают критическое напряжение образования дислокаций, в монокристалле возникают дислокации, распределение которых отражает характер примесной неоднородности (см. 4.44, а, б). Этот эффект проявляется тем ярче, чем выше уровень концентрации легирующей примеси, особенно не оказывающей упрочняющего действия на полупроводник. Однако в монокристаллах, сильно легированных упрочняющими примесями, плотность дислокаций в области «канала» может быть значительно ниже, чем в остальных частях монокристалла. Иногда она может быть даже бездислокационной.