Показателей производства

Интересным и несколько необычным использованием принципа четвертьволнового трансформатора являются «просветляющие» покрытия, наносимые на рабочие поверхности оптических линз с целью уменьшения потерь света на отражение от стекла. Эти покрытия представляют собой прозрачные пленки из фтористых соединений толщиной в четверть длины волны оптических колебаний. Показатель преломления пленки выбирают равным среднегеометрическому от показателей преломления воздуха и стекла.

Почти все упомянутые источники света излучают неполяризованные электромагнитные волны. Исключение составляют некоторые виды лазеров. Для поляризации излучения используют целый ряд устройств. Наиболее известными поляризаторами являются призмы Николя, Волластона, Рошона, Арсена, изготовленные из анизотропных материалов, таких, как кварц и исландский шпат. Действие этих призм как поляризаторов основано па различии показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, линейно поляризованных ортогонально друг другу. З'ти призмы пригодны главным образом в видимом диапазоне длин волн. В инфракрасной области спектра применяют устройства, основанные на поляризации при отражении от границы раздела воздух — диэлектрик под углом Брюстера. Отраженный луч оказывается линейно

Если отражение происходит от поверхности полупроводника, покрытого диэлектрической пленкой, или от структуры эпитакси-.•альная пленка — подложка, то эллипсометри веские параметры тз и Д зависят от показателей преломления и коэффициентов экстинк-ции подложки и пленки, а также от толщинь пленки. В частности, зависимость тз и Д от толщины пленки положена в основу метода измерения толщины диэлектрических пленок на поверхности полупроводников и толщины эпитаксиальных слоев на сильнолегированных подложках в структурах п-п+- и р-р+-типа. В инфракрасной области спектра, например на длине волны 10,6 мкм, поглощение света происходит в основном на свободных носи"елях заряда и потому эпитаксиальные структуры п-п+- и р-р+-типа эквивалентны структуре прозрачная пленка — поглощающая подложка.

Примером несимметричного поверхностного диэлектрического волновода может служить тонкая пленка оптически прозрачного диэлектрика или полупроводника с показателем преломления, превышающим показатель преломления оптически прозрачной подложки. Степень локализации электромагнитного поля, а также отношение потоков энергии, переносимых вдоль несущего слоя и подложки, определяются эффективным поперечным размером несущего слоя и разностью показателей преломления несущего слоя и подложки при заданной частоте излучения. Сравнительно простым и наиболее подходящим для твердотельных оптических устройств является оптический полосковый микроволновод, выполненный в виде тонкой диэлектрической пленки ( 9.10), нанесенной на подложку методами микроэлектроники (например, вакуумным напылением). С помощью маски на диэлектрическую подложку можно наносить с высокой степенью точности целые оптические схемы. Применение электронно-лучевой литографии обеспечило успехи в создании как одиночных оптических полосковых волноводов, так и оптически связанных на определенной длине, а впоследствии расходящихся волноводов, что существенно для создания направленных ответвителей и частотно-избирательных фильтров в системах интегральной

Кроме рассмотренных специфических свойств гетеропереходов (выпрямление с высоким коэффициентом инжекции в узкозонный полупроводник, выпрямление без инжекции неосновных носителей на гетеропереходе из полупроводников с одним типом электропроводности) для полупроводниковых приборов интересными и полезными оказываются различия спектров поглощения и показателей преломления света образующих гетеропереход полупроводников.

В арсениде галлия, легированном донорами (Те, Se и др.), р-п-переход обычно создают путем диффузии акцепторов (Zn, Cd и др.). Области с электропроводностью р- и n-типа должны иметь концентрации соответствующих примесей, при которых энергетические состояния электронов и дырок близки к вырождению. Для создания невыпрямляющего контакта с п-об-ластью монокристалл с диодной структурой припаивают к пластинке молибдена, покрытой слоем золота ( 9.12). На поверхность р-области наносят слой сплава золота с серебром. Инверсную населенность значительно проще можно создать в полупроводниковом инжекционном лазере с гетеропереходами ( 9.13). Базовую область такой структуры делают из полупроводника с меньшей шириной запрещенной зоны и большей диэлектрической проницаемостью, чем у эмиттерных областей. Инжектированные в базу носители заряда оказываются в потенциальных ямах. Различие показателей преломления (диэлектрических прони-иаемостей) базовой и эмиттерных областей приводит к полному внутреннему отражению квантов света на гете-

В электронной оптике, как и в геометрической, в качестве показателя преломления используется отношение скорости движения электрона к скорости света с. Поэтому в (7-7) вместо показателей преломления nl и и2 нужно подставить скорости электронов в двух средах или же эквивалентные им значения потенциалов.

Так как разность показателей преломления входит в формулу квадратично, то френелевские потери не зависят от того, входит ли излучение из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим или, наоборот, из среды с ббльшим показателем преломления в среду с меньшим показателем. Коэффициент пропускания границы раздела

В электронной оптике, как и в геометрической, в качестве показателя преломления используется отношение скорости движения электрона к скорости света с. Поэтому в (7-7) вместо показателей преломления nl и и2 нужно подставить скорости электронов в двух средах или же эквивалентные им значения потенциалов.

Примером несимметричного поверхностного диэлектрического волновода может служить тонкая пленка оптически прозрачного диэлектрика или полупроводника с показателем преломления, превышающим показатель преломления оптически прозрачной подложки. Степень локализации электромагнитного поля, а также отношение потоков энергии, переносимых вдоль несущего слоя и подложки, определяются эффективным поперечным размером несущего слоя и разностью показателей преломления несущего слоя и подложки при заданной частоте излучения. Сравнительно простым и наиболее подходящим для твердотельных оптических устройств является полосковый оптический микроволновод, выполненный в виде тонкой диэлектрической пленки ( 8.10), нанесенный на подложку методами микроэлектроники (например, вакуумным напылением). С помощью маски на диэлектрическую подложку можно наносить с высокой степенью точности целые оптические схемы. Применение электронно-лучевой литографии обеспечило успехи в создании как одиночных полосковых оптических волноводов, так и оптически связанных на определенной длине, а впоследствии расходящихся волноводов, что существенно для создания на-

электрических, магнитных и др.). Например, разность показателей преломления для света, поляризованного параллельно и перпендикулярно ориентации молекул, составляет обычно я» 0,2. Замечательным свойством жидщх кристаллов, обусловившим их широкое применение в современной электронике для отображения информации, является то, что благодаря низкой вязкости жидких кристаллических тел ориентацию молекул в них можно изменять сравнительно небольшими электрическими полями. Изменение же ориентации молекул приводит к изменению оптических свойств жидкого кристалла. Как видно из 1.4,6, молекулы в кристаллической фазе ориентированы вдоль одного направления не строго, имеются флуктуации в их ориентации. Это приводит к .большой оптической микронеоднородности среды и сильному рассеянию.света в ней. Достаточно сказать, что рассеяние света типичными жидкими кристаллами примерно в 10е раз больше, чем обычными изотропными жидкостями. Во внешнем электрическом поле все молекулы стремятся выстроиться вдоль или поперек направления поля в зависимости от того, в каком направлении их поляризуемость выше, и пропускание света резко возрастает. Оказывается, однако, что если в жидком кристалле присутствуют ионы примеси, способные перемещаться во внешнем поле (электропроводность при этом, как правило, составляет всего лишь 10 9—10~8 Ом~1-см~1), то в более сильном поле упорядоченность в расположении молекул может быть нарушена и кристалл вновь станет мутным.

Широкое применение электроэнергии на предприятиях добычи нефти и газа, а также в бурении способствует повышению технических и экономических показателей производства. Так, себестоимость проводки скважин при бурении их установками с электроприводом на 15—20% ниже, а скорость проходки выше, чем при бурении установками с дизельным приводом.

Собственно говоря, производительным следует считать только труд, потраченный на изготовление качественной продукции. Повышение надежности, являющейся одним из показателей качества, приводит к увеличению срока службы изделий, в которых установлена ИМС, т. е. к уменьшению потребности в годовом выпуске этих изделий и самих ИМС, сбережению материалов, уменьшению затрат труда и, естественно, к росту экономических показателей производства. Значит, регулярная деятельность по усовершенствованию производства и выпуска качественной продукции, внимательный, последовательный, упорный, терпеливый, каждодневный, методичный, комплексный подход к проблемам улучшения качества изделий приводит к существенному росту как технических, так и экономических показателей производства изделий микроэлектроники. Более подробно с решением технических проблем производства микроэлектронной аппаратуры на основе интегральных микросхем можно познакомиться в книгах 6—8, а с решением экономических и организационных проблем — в книге 9.

Эксплуатируемые АСУ энергосистем оказали влияние на улучшение экономических показателей производства. В этих энергосистемах за счет оптимизации режимов с помощью ЭВМ затраты на топливо снизились в среднем на 0,3%, потери в сетях уменьшились в среднем на 3% (относительных). Так, в городских электросетях в Измаиле (Одессаэнерго) потери в сетях сократились с 12 до 9% при одновременном увеличении нагрузки на 9,7%.

Большую работу по улучшению основных показателей производства на базе применения ЭВМ проводят также Белглав-энерго, Минэнерго УзССР, Азглавэнерго и другие энергосистемы.

Эксплуатируемые АСУ энергосистемы оказали влияние на улучшение экономических показателей производства. В этих энергосистемах за счет оптимизации режимов с помощью ЭВМ затраты на топливо снизились в среднем на 0,3%, потери в сетях уменьшились в среднем на 3% (относительных). Так, например, в го-

Использование торфа в качестве топлива будет непрерывно сокращаться не только из-за неудовлетворительных технико-экономических показателей производства электрической и тепловой энергии на этом топливе, но главным образом по экологическим мотивам и из-за необходимости сохранения его ресурсов для нужд сельского хозяйства.

Период работы объединенных энергосистем (ОЭС) стран — членов СЭВ отмечен ростом производства и потребления электроэнергии, интенсивным развитием межсистемных связей и взаимных поставок, увеличением единичной мощности энергоблоков и электростанций, улучшением технико-экономических показателей производства и передачи электроэнергии.

В литературе приводятся различные методы определения ущерба от перерывов электроснабжения, основанные на анализе работы конкретных предприятий. Эти методы отличаются не только способом учета тех или иных экономических показателей производства, но и различными экономическими предпосылками. В отдельных работах вообще ставится под сомнение возможность использования величины ущерба при выборе оптимального уровня надежности электроснабжения ввиду его зависимости от технологических и временных факторов, не поддающихся учету. Такая постановка вопроса неправомерна. Ущерб от перерыва в электроснабжении, даже если он не поддается экономической оценке, должен оцениваться хотя бы

• содействие экономии людских и материальных ресурсов, улучшению экономических показателей производства;

15.9. Определение технико-экономических показателей производства . . 509

На 1-33 показана схема ЭТК с максимальным энергетическим (топливным) использованием органической части сланца. Здесь также установлено 16 агрегатов УТТ-3000. Однако глубина дальнейшей переработки получающихся продуктов значительно сокращена. В частности, перерабатывается лишь бензин с получением бензола (3,7 тыс. т/год), метилбензола (3,5 тыс. т/год) и сольвента (9,2тыс. т/год). В результате выход химических продуктов получается значительно меньшим, чем по схеме (см. 1-32), за исключением фенола, который вырабатывается в таком же количестве (2,5 тыс. т/год). Все получаемые продукты термического разложения используются в качестве энергетического топлива. В частности, в данной схеме на ГРЭС сжигается 2,02 млн. т/год топочного масла и 0,762 млн. т/год газа пиролиза. Мощность ГРЭС при этом возрастает до 2062 МВт, выработка электроэнергии до 10,3 млрд. кВт-ч/год. На ТЭЦ сжигается топочное масло и сланцевая пыль. В связи с сокращением расхода теплоты на собственные технологические потребности выработка электроэнергии на ТЭЦ вырастает до 0,963 млрд. кВт-ч/год. Доля энергетических (топливных) продуктов от потенциального тепла сланцев здесь составляет 91,1%, доля химической продукции, отпускаемой внешнему потребителю, 0,5%. Сравнение экономических показателей производства электроэнергии по этой схеме с прямым сжиганием сланца показывает, что суммарные капитальные затраты снижаются на 11,2 %, а эксплуатационные расходы на 14,5% [9].