1tom - 0384.htm
444
В О
ш
AIVBVI. На основе бинарных соединений может быть получен лишь дискретный набор значений 8g. Однако практически между всеми бинарными соединениями образуются 3- и 4-компонентные тв╦рдые растворы замещения (напр., между GaAs и AlAs образуются Al"Ga!_xAs; между GaAs и InP≈1пхОа1_Л.Р^Аз1└г/), варьирование состава (я, у] к-рых позволяет плавно изменять 8g (рис. 4). Наиб, широко используются Г.: GaAs≈AljcGa^-As. InP ≈ InGai_ i.PuASi_,f и GaSb≈
Л Л г л л и
Тв╦рдые р-ры на ос-ново соединений AU1BV перекрывают диапазон д3 изменения £^~0,2≈2,5 ь эВ, Отсюда спектральный диапазон оптоэлек-тронных приборов простирается от видимого Ai-Sb света (X,≈0,51 мкм) до И К-излучения (Х= 7,6 мкм).
В Г. на основе 3-ком-понентных тв╦рдых растворов условие изопери-
TnSb
Рис. 4. Диаграмма #£∙ ≈ параметр
реш╦тки а для полупроводниковых соединений и тв╦рдых раство-
ров
V
одичности лучше всего выполняется для тв╦рдых растворов A.\\xG&i^ д-Zy, где Zv ≈ элемент V группы периодической системы элементов. В 4-компонентных твердых растворах при изменении а:, у изменяется параметр реш╦тки а. Поэтому условие изоперио-дичности с подложкой выполняется Лишь в ограниченной области х, у. Тем самым спектральный диапазон приборов на Г. с 4-компонентными тв╦рдыми растворами уже, чем при полном наборе х и у.
Для получения Г. применяются 3 метода: жидкофаз-ная эпитаксил (ЖФЭ), хим. осаждение из газовой фазы (ХОГФ) и молекулярно-пучковая апитаксия (МПЭ). В наиб, широко используемом методе ЖФЭ осаждение эпитаксиального слоя происходит из раствора-расплава, к-рый находится в контакте с поверхностью подложки (для AmBV растворитель чаще всего элемент III группы). Метод ХОГФ применяется в основном для выращивания эпитаксиальных Г. на основе полупроводников AHIBV. Б методе МПЭ эпитаксиальные слои выращиваются осаждением на подложке атомов и молекул, потоки к-рых формируются в сверхвысоком вакууме.
Лит.: Алферов Ж- И., Гетеропереходы в полупроводниках, и приборы яа их основе, в,кн.: Наука и человечество, М-, U9751; Андреев В. М,, Долгянов Л. М., Т р е-т ь я к о н Д. Н., Жидкостная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов, М., 1975; К е,й с и X., П а н и ш М., Лалеры на гетероструктурах, пер. с англ., т. 1≈2, М., 1981.
Ж1. И, Алферов, С- А. Гуревич, В. И. Корольков.
ГЕТЕРОФАЗНАЯ СТРУКТУРА тв╦рдых тел ≈ пространственное распределение кристаллич. фаз, составляющих многофазное кристаллич. тв╦рдое тело, Размеры, форма и взаимное расположение фаз, распределение и строение межфазных границ, наряду с внут-рифазиыми дефектами, определяют ми. физ. свойства реальных твердотельных материалов. Физ. свойства гетерофазного тела не являются аддитивной суммой свойств его фаз из-за межфазных границ и внутр. напряжений, возникающих при контакте разл, фаз. В результате фазовых превращений в исходной фазе возникают отд. области или кристаллы новых, термодинамически более устойчивых фаз, к-рые растут, взаимодействуют, образуя Г. с. Воздействуя на ход структурного фазового превращения, можно в одном и
том же материале получать разнообразные Г. с. Большинство способов термич, и механич. обработки материалов с целью придания им определ. физ, свойств основано на возможности управлять процессами формирования Г. с. Получают Г. с. спеканием, диффузионной сваркой разл. тв╦рдых фаз, осаждением из жидкости или пара на подложку др. фазы,
На границе фаз атомы (молекулы), стремясь занять энергетически наиб, выгодные положения, смещаются из узлов кристаллич. реш╦ток. Следствием этого является возникновение полей упругих напряжений- Микронапряжения сосредоточены в пограничном слое и определяют строение межфазных границ. Макронапряжения простираются в глубь фаз на расстояния порядка протяж╦нности границы и изменяют свойства и энергию фаз, В результате образуется регулярная упорядоченная Г. с., аналогичная многодоменным структурам ферромагнетиков и сегнетоэлектриков (см. Домены). Такие Г. с. отвечают минимумам свободной энергии гетерофазного тела, слагающейся из свободных энергий неискаж╦нных фаз, поверхностной энергии межфазных границ и упругой энергии напряжений. Поверхностная энергия определяет в основном размеры фаз. Их форма и взаимно© расположение обусловлены стремлением к минимуму упругой энергии. Равновесные Г. с. описываются ур-нием, отражающим равенство локальных термодинамич. потенциалов контактирующих фаз (в каждой точке межфазпой границы):
(1)
Здесь [/1 ≈ разность плотностей свободных энергий напряж╦нных фаз по обе стороны границы; [S] ≈ разность упругих податливостей; сть ст2 ≈ напряжения; [е0] ≈скачок собственных деформаций, характеризующий изменение кристаллич. реш╦ток при превращении; Г ≈ уд. поверхностная энергия; Л ≈ радиус кривизны границы. Анализ (1) позволяет определить последовательный ряд метастабильных Г. с.т образующихся при фазовом превращении одной фазы в другую, более стабильную. Типичным элементом метаста-билыюй Г. с. является полидомснпая пластина (см* Домены упругие),
Для образования регулярных Г. с. необходимо, чтобы в процессе фазового превращения сохранялась связность кристаллич. тела, т. е. чтобы не происходили локальные пластич. деформация и разрушение. Эти процессы неизбежны и в той или иной мере нарушают регулярность Г. с. Однако во мн. случаях Г. с. формируется так, что возникающие напряжения минимальны. Эти остаточные напряжения снимаются пластич. деформацией, к-рая т. о. закрепляет Г. с.
Кроме упругих напряжений в Г. с. могут присутствовать др. далыюдействующие поля ≈ магн. или элект-рич. При этом ур-пие (1) имеет более общий вид:
(2)
где /г и /2 ≈ плотности свободных энергий, зависящие от градиентов нек-рых величин и/, непрерывных во всей Г. с. В случае упругих полей и, ≈ компоненты смещения, для электрич. полей и ≈ потенциал. Ур-ние (2) определяет равновесную доменную структуру иаг-нетиков и сегнетоэлектриков.
Лит.: РойтОурд А. Л., Теория формирования гете-рофазной структуры при фааовых превращениях в твердой состоянии, «УФН», 1974, т. 113, с. 69; его же. Равновесие фаз в твердом теле, «ФТТ», 1986, т. 28, с, У051; У и а деки и Я. С., С к а к о в Ю. А., Физика металлов, М., 1978.
А. Л. Ройтбурд,
ГЕТЕРОХРОМНАЯ ФОТОМЕТРИЯ ≈ подраздел фотометрии, в к-ром рассматриваются методы сравнения интенсивности разноцветных (гетерохромных) дзлу-чений. При визуальном фотометрировании различие цветов сравниваемых излучений вед╦т к увеличению ошибки, что можно преодолеть, вапр., с помощью т. н.
")
}
