Получения монокристаллов

Диапазон нагрузок может быть условно разбит на три интервала. На первом интервале (легкие грузы) свободный разгон происходит вяло; в связи с чем рекомендуемые значения установившейся скорости спуска относительно невелики. На втором интервале (средние грузы) значения скоростей, рассчитанные из условия рационального времени цикла, достигают максимальных значений. На третьем интервале (тяжелые грузы) ввиду затянувшегося процесса замедления для получения минимального времени цикла следует снизить установившуюся скорость. Увеличение максимального момента для интенсификации замедления максимальных грузов нецелесообразно, так как установка работает при подобных нагрузках крайне редко.

Последующие передачи используются для подъема колонны на больших скоростях по мере уменьшения ее длины и массы. Для получения минимального числа передач и полного использования мощности привода на всех передачах должны быть найдены такие передаточные отношения, при которых общая характеристика имела бы вид непрерывной кривой ( 60). Для этого необходимо выполнить условие:

Диаграммы изменения п, 8 и S в течение одного цикла показаны на 75. Для получения минимального времени цикла необходимо начинать замедление в момент tz, когда рассогласование равно минимальному пути замедления 6=5. Как следует из (205), величина 5 различна для разных циклов и зависит от нескольких параметров. В связи с этим момент начала замедления должен определяться отдельно в каждом цикле с учетом статического усилия и скорости движения. Начальное рассогласование (равное заданному пути) также изменяется от цикла к циклу, поскольку 1^фconst. Эти обстоятельства требуют автоматического выполнения ряда вычислений для

Рассмотрим работу усилительного каскада ОЭ по входным и выходным характеристикам. На входной ВАХ биполярного транзистора ( 3.7, а) выбираем на линейном участке (для получения минимального Кт) рабочую точку (ток /бо и напряжение ?/6эо покоя). Затем прикладываем переменный входной сигнал Um. В результате ток, базы станет изменяться от /б1 до /б2. Такой режим работы усилительного каскада принято называть режимом (или классом) А. Это самый распространенный режим для усилителей напряжения. Другие режимы работы каскадов чаще используются в усилителях мощности (см. § 3.5).

Таким образом, параметры элементов схемы выбираются в следующем порядке. Сначала из условия ограничения 5н.ном выбираются значения k3 и Ri — Rz. Затем определяется величина Ra из условия получения минимального значения ?/Смо [см. (5.41)] и § 6.2]. Далее находится значение R9 из условий обеспечения релей-ности действия НИ (5.35) и исключения пульсации выходного сигнала НИ за счет переменной составляющей в его входном напряжении. Последнее условие обычно является решающим. Оно приближенно может быть определено выражением

вые магнитопроводы (для изготовления ленточных сердечников применяют и другие технологические процессы). Для получения минимального немагнитного зазора в магнитопроводе торцы сердечников после установки в катушку склеивают пастой, содержащей ферромагнитный материал. Если зазор необходим, то в месте стыка двух сердечников устанавливают прокладки из бумаги или картона необходимой толщины. Ленточная конструкция сердечников позволяет механизировать процесс изготовления. При этом трудоемкость процесса установки сердечника в катушку уменьшается, а отходы материала сокращаются. При использовании текстурованных сталей применение ленточных сердечников позволяет сократить размеры и массу трансформатора. Это происходит потому, что в штампованных сердечниках часть магнитных силовых линий проходит перпендикулярно направлению проката. При этом имеют место ббльшие потери в стали. В ленточных сердечниках линии поля расположены вдоль направления по всей длине магнитопровода.

В цифровых ИМС, являющихся обычно маломощными, размеры каждой из областей транзистора стараются делать как можно меньшими. Однако площади р-и-переходов нельзя уменьшать беспредельно, поскольку минимальный размер этих областей ограничивается разрешающей способностью фотолитографии, т. е. возможностью получения минимального размера окна в маскирующем слое оксида. Современная технология изготовления ИМС позволяет получать ширину окна, составляющую примерно 3—4 мкм. Необходимо также учитывать, что геометрическая конфигурация той или иной области транзисторной структуры зависит от расположения омических контактов и допустимых зазоров на совмещение.

Для исключения влияния пятой гармоники в- кривой напряжения на работу блокировки на выходе промежуточного трансформатора TL установлен специальный фильтр из параллельно соединенных дросселя L и конденсатора С4 (коэффициент загрубления не менее 4). Проверка загруб-ления пускового органа при частоте 250 Гц производится при помощи генератора звуковой частоты (ГЗ) достаточной мощности. При проверке ФНОП закорачивается на входных зажимах, а напряжение от ГЗ подается на зажимы устройства 32—34 (перемычка снята). При недостаточном загрублении фильтр подстраивается подачей от ГЗ напряжения 4—8 В на зажимы устройства 29—33 (переключатель уставок С/2 снят). Настройка производится на частоте 250 Гц изменением воздушного зазора у дросселя L до получения минимального значения тока через фильтр, т. е. до максимального значения z
Расчет управляющего транзистора. Этот расчет также выполняем, исходя из наихудших условий для получения минимального выходного напряжения. Такими условиями являются высокие напряжения 1/п=17В, 1/пор'=5В, (/СМ=ЗОВ, f/BX = 9 В, (УВЫХ = 2,5В; окружающая температура не влияет

Следовательно, для получения минимального числа пересечений соединительных цепей критерий оптимизации задачи линейного размещения гиперграфа Г записывается следующим образом:

усилителям на биполярных транзисторах. Значительно перспективнее усилители, у которых на входе используются полевые МОП-транзисторы, максимально согласованные по характеристикам для получения минимального дрейфа по напряжению. Основное усиление получается на высокочастотных биполярных транзисторах с большим коэффициентом усиления по току. На выходе установлена пара КМОП-транзисторов, обеспечивающая при высоком к. п. д. большие выходные токи при диапазоне выходного напряжения, близком к напряжению питания. Схемотехника усилителей на полевых транзисторах мало отличается от схемотехники усилителей на биполярных транзисторах. Основой их являются дифференциальные каскады, управляемые генератором тока, и различные усилительные каскады на КМОП-транзисторах.

Основными методами получения монокристаллов полупроводников являются: выращивание из расплава, метод зонной перекристаллизации и выращивание из газообразной фазы. В ряде случаев применяют метод выращивания из раствора и другие методы.

Метод зонной перекристаллизации (плавки) для получения монокристаллов состоит ь том, что плавление по-ликристаллического слитка, помещенного в тигель, осуществляется с помощью нагревателя, создающего короткую зону, температура которой

3.1. Аппаратурная схема получения монокристаллов германия: 1 — реактор для гидрохлорирования сырья, содержащего германий в окисленной форме; 2—конденсатор; 3—абсорбер; •/ — реактор для хлорирования компактных отходов германия; 5 — циркуляционный насос; 6 — сборник неочищенного тетрахлорида германия; 7 — экстракционная колонна; 8 — ректификационная колонна; 9 — гидролизер; 10 — нутч-фильтр; // — сборник раствора; 12 — печь для сушки оксида германия (IV); 13 — печь для водородного восстановления оксида германия (IV); 14 - многотрубная установка для зонной очистки германия; 15 — установка для выращивания монокристаллов германия методом Чохральского

3.3. Аппаратурная схема получения монокристаллов кремния в замкнутом цикле:

Горизонтальный вариант метода направленной кристаллизации, проводимый в герметичном реакторе, получил наибольшее распространение в технологии арсенида галлия. Он универсален и может использоваться как для синтеза поликристаллического соединения, так и для синтеза, совмещенного с выращиванием монокристалла. Достоинством рассматриваемого метода получения монокристаллов разлагающихся полупроводниковых соединений является возможность регулирования состава кристаллизуемого расплава путем создания над ним требуемого давления пара летучего компонента. Это позволяет выращивать монокристаллы стехиометрического состава или, наоборот, с заданным отклонением от него.

Тепловой узел установки для получения монокристаллов разлагающихся полупроводниковых соединений методом горизонтальной направленной кристаллизации состоит из двух нагревателей: лодочки с расплавом и конденсата летучего компонента (см. 3.11). Особенностью тепловых условий, создаваемых таким тепловым узлом, является наличие на фронте кристаллизации малых (10°С/см и менее) температурных градиентов, что обеспечивает высокое совершенство структуры выращиваемых монокристаллов.

Методы выращивания однородно легированных по длине монокристаллов полупроводников с использованием подпитки кристаллизуемого расплава обеспечивают получение монокристаллов с совершенной структурой. Они могут служить основой непрерывных процессов получения монокристаллов полупроводников, обладающих высокой производительностью и стабильностью параметров продукции. Однако эти процессы требуют для своей реализации специали-

Наиболее широко применяемым в производственной1 практике консервативным методом направленной кристаллизации является зонная плавка (см. 4.12, а). Это один из основных методов получения монокристаллов многих полупроводников, в первую очередь кремния (в бестигельном варианте).

«ых монокристаллов полупроводников стали использовать новый метод легирования, основанный на ядерных превращениях Ч Он получил название нейтронного трансмутаци->онного (радиационного) метода легирования. Особенно ^широкое применение нашел этот метод для получения монокристаллов кремния, легированных фосфором до концентрации около 1016 см~3. В основе его лежат реакции взаимодействия одного из изотопов кремния с медленными ней-•тронами:

Наилучшие результаты при получении монокристаллов элементарных полупроводников с низким содержанием кислорода дает применение метода выращивания «с пьедестала»1 (см. 4.12, и). Для получения монокристаллов малого (до 40мм) диаметра процесс проводят с высокочастотным, а больших (80 мм и более) с электронно-лучевым нагревом. Схема установки для выращивания монокристаллов кремния таким методом показана на 4.34. Процесс проводят в вакууме ниже 10~3Па при отношении диаметра пьедестала к диаметру монокристалла около 2,5.

Подавляющее большинство современных установок для выращивания монокристаллов полупроводников методом Чох-ральского используют ре-зистивный нагрев, осуществляемый с помощью разрезных графитовых нагревателей. В' особых случаях, например для получения монокристаллов элементарных полупроводников с малым содержанием кислорода методом гарнисажной плавки (см. 4.1, д) или методом выращивания с пьедестала (см. 4.12, в), при-