Выберите букву:

ДКР Конструкционные материалы - скачать бесплатно - Реферат

- Вы можете скачать эту работу совершенно бесплатно
 
2. Как можно классифицировать проводниковые материалы? Как изменяется сопротивление металлического проводника на высоких частотах?
Полупроводниковые материалы (полупроводники) - это вещества, заметно изменяющие свои электрические свойства под влиянием различных   внешних воздействий - температуры, освещения, электрического и магнитного полей, внешнего давления.
Отметим ряд особенностей полупроводников, отличающих их от остальных радиоматериалов.
Полупроводниковые материалы занимают по величине удельного электросопротивления промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Электросопротивление различных полупроводников при комнатной температуре составляет 10-6...109 ОмЧм . В отличие от металлов полупроводники, как правило, характеризуются отрицательным температурным коэффициентом удельного электросопротивления.
Электрофизические параметры полупроводников очень сильно зависят от содержания примесей, даже в малых количествах присутствующих в кристалле. Поэтому концентрация примесей в исходных промышленных полупроводниковых материалах, применяемых для изготовления полупроводниковых приборов, как правило, не превышает 10-3 %, что соответствует содержанию примесных атомов в единице объема полупроводника около 1024 м-3.Для большинства практических применений полупроводниковые материалы должны обладать высоким структурным совершенством. В связи с этим их получают и используют в виде монокристаллов.
Технические трудности, связанные с синтезом полупроводниковых материалов высокой степени чистоты и структурного совершенства, явились одной из главных причин того, что длительное время, более 100 лет после открытия (1833 г., М. Фарадей), потенциальные возможности полупроводников не использовались в технике. Лишь значительный прогресс в технологии получения сверхчистых веществ и выращивания полупроводниковых монокристаллов позволил устранить принципиальные барьеры на пути целенаправленного изучения специфических свойств полупроводников и их широкого практического применении
Классификация полупроводниковых материалов. Полупроводниковые материалы по химическому составу и кристаллической структуре подразделяют на неорганические и органические полупроводники. Широкое практическое применение получили неорганические полупроводниковые материалы, к которым относятся кристаллические и аморфные (стеклообразные) полупроводники.
К классу кристаллических полупроводников относятся элементарные полупроводники, а также химические соединения и твердые растворы на основе химических соединений.
Элементарными (или простыми) полупроводниками являются двенадцать элементов периодической системы Д.И. Менделеева:
элементы 3 группы - В (бор);
элементы 4 группы - С (углерод), Si (кремний), Ge (германий), Sn (олово);
элементы 5 группы - Р (фосфор), As (мышьяк), Sb (сурьма);
элементы 6 группы - S (сера), Se (селен), Te (теллур);
элементы 7 группы - J (йод).
В современной микроэлектронике наиболее широкое практическое применение получили Si и Ge, используемые для изготовления транзисторов и других полупроводниковых приборов.
Двойные и тройные полупроводниковые химические соединения. Структурная формула двойных соединений записывается в виде АmВn, где индексы m и n представляют номер группы таблицы Менделеева. Полупроводниковые свойства проявляются у тринадцати классов бинарных соединений:
A1B5 (KSb, K3Sb, CsSb, Cs3Sb);
 
A1B6 (CuO, Cu2O, CuS, Cu2S, Cu2Se, Cu2Te, AgTe);
A1B7 (CuCl, CuBr, CuJ, AgCl, AgBr, AgJ);
A2B4 (Mg2Si, Mg2Ge, Mg2Sn, Ca2Si, Ca2Sn, Ca2Pb);
A2B5 (ZnSb, CdSb, Mg3Sb2, Zn3As2, Cd3P2, Cd3As2);
A2B6 (ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe);
A2B7 (ZnCl2, ZnJ2, CdCl2, CdJ2);
A3B5 (AlP, AlSb, AlAs, GaP, GaSb, GaAs, InP, InSb, InAs);
A5B6 (GaS, GaSe, InS, InSe, In2O3, In2S3, In2Se3, In2Te3, Te2S);
A4B4 (SiC, SiGe);
A4B6 (GeO2, PbS, PbSe, PbTe, TiO2 , GeTi, SnTe, GeS);
A6B6 (MoO3 ,WO3 );
A8B6 (Fe2O3, NiO).
Широкое практическое применение получили полупроводниковые химические соединения классов A3B5 (GaAs, GaP, InP и др.), A2B6 (CdS, CdSe, ZnO и др.), A4B4 (SiC), A4B6 (PbS, PbSe, TiO2). Например, для изготовления оптоэлектронных приборов применяют твердые растворы замещения на основе бинарных полупроводниковых соединений A3B5, такие как AlxGa1-xAs, GaxIn1-xP, GaxIn1-xSb и другие, где x и 1-x представляют относительное содержание компонентов 3 группы.
К тройным химическим полупроводниковым соединениям относятся пять классов полупроводников:
A1B3B26 (CuAlS2, CuInS2, CuInSe2, CuInTe2, AgInSe2, AgInTe2, CuGaSe2, CuGaTe2);
A1B5B26 (CuSbS2, CuAsS2, AgSbSe2, AgSbTe2, AgBiS2, AgBiSe2, AgBiTe2);
A1B8B26 (CuFeSe2, AgFeSe2, AgFeTe2);
A2B4B25 (ZnSiAs2, ZnGeAs2);
A4B5B26 (PbBiSe2).
Аморфными полупроводниками являются соединения класса A5B6 (наиболее известны As2S3 и As2Se3).
К органическим полупроводниковым материалам относятся такие материалы, как бензол, нафталин, антрацен и др. Интерес к органическим полупроводникам вызван тем, что в некоторых из них полупроводниковые свойства сочетаются с эластичностью, которая позволяет изготавливать рабочие элементы в виде гибких лент и волокон.
Основные классификационные признаки:
• высокоэлектропроводные (низкоомные) проводниковые материалы - используются в качестве проводников;
• высокоомные (резнстнвные) проводниковые материалы - используются в качестве различного рода сопротивлений и резистивньгх элементов;
         • (иногда выносят в отдельную группу) материалы, имеющие особенности изменения сопротивления под действием внешних возмущений - терморезистивные (под действием температуры), тензорезистивные (под действием упругих деформаций и напряжений), фоторезистивные (под действием излучения)[1].
 
3. Характерные свойства фторопласта-4? Какое применение находит этот материал в электрорадиотехнике? Каковы недостатки фторопласта-4?
Фторопласт-4 (ГОСТ 10007-80) инертный материал, полученный химическим путем. Он обладает высокой химической стойкостью и может эксплуатироваться в любой среде за исключением расплавов щелочных металлов, трехфтористого хлора и элементарного фтора. Фторопласт-4 характеризуется малой пористостью, хорошими электрическими и механическими свойствами. Механическую прочность фторопласт-4 сохраняет в области температур от -190°С до +250°С.
Он обладает низким, почти не зависящим от температуры коэффициентом трения, совершенно гидрофобен, физиологически инертен. Диэлектрические свойства его не изменяются до +200°С, а химические до +300°С. Эти свойства материала делают изделия из него незаменимыми в химической, электротехнической промышленности, приборостроении, машиностроении, атомноэнергетической, пищевой, легкой и медицинской промышленности. Для повышения твердости, теплопроводности, стойкости к истиранию, снижения деформации под нагрузкой и коэффициента термического расширения к фторопласту-4 добавляют различные наполнители.  Введение различных наполнителей в состав фторопласта значительно повышает износостойкость, твердость, теплопроводность, механическую прочность, снижает разрушающие напряжение при растяжении, относительное удлинение при разрыве, увеличивает модуль упругости, прочность на сжатие. Выбор материала-наполнителя зависит от условий работы изделия (температура, давление, рабочая среда). Основные недостатки фторопласта 4 (тефлона) — низкие твердость и износостойкость, а также холодотекучесть, что затрудняет его применение в чистом виде. Армировать же фторопласт обычно технологически достаточно сложно и не всегда эффективно. Однако в условиях автоматической компенсации износа направляющих допустимо применять его ив чистом виде. Область высоких скоростей скольжения фторопласта 4 также ограничивается температурными явлениями на поверхности трения. При повышении температуры фторопласт размягчается и начинает не изнашиваться, а строгаться. Наиболее ценные антифрикционные свойства фторопласта 4 проявляются при малых скоростях. Так, проведенные на машине МВТУ испытания показали, что фторопласт 4 имеет практически постоянный коэффициент трения в диапазоне скоростей v = 0.2-Н2 м/мин при легкой смазке, который при переходе от покоя к движению практически не изменяется. В результате обеспечивается плавное движение суппорта или стола. При сухом трении коэффициент трения фторопласта 4 быстро возрастает с повышением скорости. При скоростях скольжения, меньших 1 м/мин, коэффициент трения фторопласта 4 составляет 0,1—0,15. Отсутствие скачкообразного движения при малых перемещениях —одно из главных преимуществ фторопласта 4[2].
 
4. Для изготовления полупроводниковых приборов используется:
     1) особо чистый материал;
     2) технически чистый материал;
  3)безразлично какой чистоты. ОТВЕТ
 
5. Альсиферы и их особенности.
Сендаст (англ. sendust, от названия японского города Сендай, где этот сплав был впервые изготовлен, и dust — «пыль, порошок») — сплав, состоящий из 5,2-5,6 % алюминия, 9,4-9,8 % кремния и 85 % железа.[1] Альсифер — первый отечественный сплав типа Сендаст. Производится в виде размольного порошка. Магнитно-мягкий материал, отличается механической твёрдостью и хрупкостью. Обладает малой коэрцитивной силой и высокими значениями магнитных проницаемостей. Удельное электрическое сопротивление 0,6 мкОм·м. Идёт на изготовление магнитопроводов, корпусов приборов и аппаратуры. Магнитная проницаемость магнитодиэлектриков с применением альсифера 50-100 Г/м. Линейность индукции от напряженности магнитного поля сохраняется до 8-10 кА/м[3].
 
  
Литература
1. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники.- М.: Высшая школа, 1996.
2. Пасынков В.В. Материалы электронной техники.- М.: Высшая школа, 1990.
3. Ортмонд Б. Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников./Под ред. В.М. Глазова.- М.: Высшая школа, 1992.
 

Наверх

www.webmoney.ru Яндекс цитирования Рейтинг@Mail.ru Студенческий Маяк © 2010 - 2012   ИП Каминская О.В. ОГРНИП 310774602801230
При использовании материалов активная ссылка на StudMayak.ru обязательна.