3-маъруза. Қаттиқ жисмлар хоссалари

Polikristall – bu o’lchamlari o’ta kichik (0,1÷100 mkm) bo’lgan monokristallardan tarkib topgan qattiq jism.

Polikristallar izotrop qattiq jismlardir, ya’ni ularning fizik xossalari barcha yo’nalishlar bo’yicha bir xildir. Monokristallar esa, aksincha, anizotrop moddalar bo’lib, ularning fizik xossalari kristallning turli yo’nalishlarida turlicha bo’ladi. Shuning uchun monokristallning fizik kattaliklarini aniqlaganda ularni qanday yo’nalishda o’lchanganligi ko’rsatib o’tiladi.

Polikristall qattiq jismlarda kristallitlar chegaralarining mavjudligi ularning mexanik, etal, elektr va boshqa xossalariga kuchli ta’sir ko’rsatadi. Haqiqatan, kristallitlar eritmada o’sish jarayonida ba’zi boshqa elementlarning atomlarini siqib chiqaradi. Natijada bu elementlar kristallitlar chegarasiga joylashib qoladi va polikristallarning fizikaviy xossalari o’zgarib ketishiga sabab bo’ladi.

Masalan, oq qand (rafinad qand), Si va turli yarimo’tkazgichlar polikristallari va h.k. Monokristall olishdan oldin polikristall tayyorlanib, so’ng undan monokristall olinadi.

Polikristall kremniyda hozirgi paytda yarimo’tkazgich asboblar va integral mikroskoplar ishlab chiqarish tehnologiyalarini keng qo’llanilishi tashuvchisi.

a) to’liq dielektr sikli muxofazali integral tuzilishining taglik kristallar tashuvchisi

b) etal dielektrik yarimo’tkazgich – tranzistorlar uchun.

v) aktiv tuzilmalar – diodlar, fotoelementlar va tranzistorlar sifatida ishlatiladi.

Polikristall kremniy xususiyati uning tuzilish mohiyatiga kuchli bog’liq: donachanig zichligi va o’lchami: donachalar burilish sirti (donachalar aro chegara – DACH). Polikristallning bu parametrlari o’zaro bog’liq ya’ni donachalar zichligi ortishi bilan donachalar o’lchami kamayadi va donachalar aro chegaraning solishtirma sirti ortadi.

Donachalar aro chegaraning mavjudligi va ularning foyda hamda legirlovchi kirishmalar bilan o’zaro ta’sir harakteri polikristall xususiyatini kutilmaganda keskin o’zgartiradi.

Bu shunga asoslanganki, DACH ularda elektrik faol markazlarni hosil qiladi va bu markazlar zaryad tashuvchilar uchun ushlab oluvchi satxlar vazifasini o’tashi mumkin hamda rekombenatsiya va sochilish jarayonlariga tasir qilishi mumkin.

Polikristall kremninyning o’tkazuvchanligi legirlovchi kirishma miqdoriga hamda donachalar o’lchami va donachalar aro chegara holatiga ham bog’liq. 1-chizma legirlovchi kirishma miqdorini monokristal va polikristal kremniyni solishtirma qarshiligiga ta’siri ko’rsatilgan.

1. 
   polikristall kremniy uchun
   
2. 
   monokristall kremniy uchun