Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Львівський національний університет ім. Івана Франка

Звіт

до лабораторної роботи №1

з теми

«Методи вирощування кристалів» Виконали:

студенти ф-ту Електроніки

групи ФЕМ-32

Костюк Іван

Іванів Роман

Борейчук Сергій

Васильків Андрій

Тимчишин Андрій

Волощенко Володимир

Львів – 2012 р.

Мета роботи:

• ознайомитися з основними принципами та умовами вирощування монокристалів;

• вивчити сучасні методи і познайомитися з технікою вирощування монокристалів;

• одержати монокристал.

ВСТУП

Кристалічні тверді тіла існують у вигляді окремих кристалітів - монокристалів - і у вигляді полікристалів, що представляють собою сукупність різним образом орієнтованих кристалітів - зерен.

У промисловості та техніці знайшли широке застосування штучно вирощені однорідні монокристали різних речовин, причому діапазон завдань, для рішення яких необхідні монокристали, безупинно розширюється. Розвиток нових галузей науки і сучасних технологій вимагає одержання металевих і неметалічних монокристалів з особливою структурою і заданими властивостями.

У цей час розроблені численні методики як лабораторного, так і промислового призначення для вирощування монокристалів різних речовин: металів, напівпровідників, діелектриків, матеріалів з високими температурами плавлення, органічних і неорганічних сполук.

Якщо говорити про металеві матеріали, то їх можна умовно розділити на три основні групи:

1. відносно легкоплавкі метали, аж до міді (Т_пл < 1100 ^оС);

2. тугоплавкі метали (Т_пл > 1100 ^оС);

3. метали, у яких спостерігаються фазові перетворення у твердому стані.

У цей час одержання монокристалів легкоплавких металів не представляє особливих труднощів; для цього розроблені прості та надійні методи. Сутужніше вирощувати монокристали металів двох інших груп. Монокристали чистих матеріалів одержувати легше, ніж кристали сплавів; сутужніше одержувати монокристали з певною кристалографічною орієнтацією, які мають складну форму (профільовані кристали).

З безлічі існуючих способів одержання монокристалів вибір того або іншого способу залежить від двох головних факторів: від температури плавлення матеріалу та від наявності або відсутності матеріалів для виготовлення контейнерів, інертних стосовно розплаву даного металу або сплаву.

Якість одержуваних монокристалів визначається щільністю і характером розподілу структурних недосконалостей, включень і домішок, а для сплавів - ще й рівномірністю розподілу компонентів.