Беттік қабатын өңдеу технологиясы

Пән: Құрылыс
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 55 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Аморфты көміртегі а-С:Н фотоэнергетикаға, жартылайөткізгіштік электроникалары және оптоэлектроникаларда қолайлы қабықша материал ретінде, сонымен қатар басқа да салаларда қолданылуына байланысты қазіргі уақытта ғылым мен техникада тереңдетіліп зерттелуде. Бұл материлға деген қызығушылық тек қана тәжірибе жүзінде жартылай өткізгіштік қасиетінде ғана емес, сонымен қатар ғылыми физикадағы мәселеде: реттелмеген қатты денелерде қолданыс тапты.

Ғалымдар бұл материалдың құрамында сутегі мен көміртегінің химиялық байланысы бар екенің анықтады. Атомдық және электрондық жүйелерімен легирленген механизмде сутегінің қызметі әлі де анықталмаған. Осыған дейін а-С:Н қабықшаларындағы құрылымдық ретсіздіктің пайда болу себебімен қоса, аморфты матрицадағы микрокристалдық және нанокристалдық енгізулердің электрондық қасиеттеріне әсері де анықталмаған.

Аморфты көміртегі а-С:Н легирленетін жоғары фотоөткізгіш көрінетін жарықта жұтқыштық және өткізгіштік қабілеті сияқты физикалық қасиеттерге ие жартылай өткізгіш материал, аспап жасау саласында кеңінен қолданылады. Соңғы жылдары жаңа конструкциялы құрылғылар жасауға бағытталған интенсивті зерттеулер мен аспап құрастырулар жүргізілуде. Қолданудың тағы бір бағыты басқа материалдармен салыстырғанда негізі а-С:Н болатын арзан фотоқұрылымдарды жасау болып табылады.

а-С:Н негізінде жасалған фотоқұрылымдардың ерекшелігі мыналарда: қайталанғыштық сипаттамалары бар үлкен ауданды құрылғылар жасау технологиясының қарапайымдылығы және элементтердің параметрлерін басқарудағы кең мүмкіншіліктері, жеңілдігі, мехникалық әсерлерге беріктігі, жоғарғы радиоацияға шыдамдылығы және алғашқы параметрлерінің жылдам термиялық өңдеуден кейін қайта түзілуі.

Дипломдық жұмыстың мақсаты тұрақты токтың күлгін разрядында алынған аморфты көміртекті қабықшалар мен оның қоспаларының электрондық және құрылымдық қасиеттерін зерттеп, басқара білу және фотоқұрылымдар жасау.

1 ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

КӨМІРТЕГІНІҢ ПОЛИМОРФТЫ ТҮРЛЕНДІРУЛЕРІНІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ

Көміртегінің (алмаз, графит, карбин) белгілі түрленлірулері атомдар арасындағы байланыстың құрылыу әдісіне қарай үш құрылымдық формаға бөлінеді. Тетраэдр құрылымда, оған кубтық және гексогональды алмаздар жатады, көміртгеі атомдары төрт өзара тең бір біріне 109˚28’16'' бұрышта бағытталған, валенттік электрондардың sp³-гибридизация кезінде құрылған σ- байланыстармен байланысқан. Қабаттық құрылымдарда (гексогональды және ромбоэдрлі графит) электрондардың sp²- гибритизациямен байланыс құрылады. Көміртегінің әрбір атомы бір жазықтықта 120˚ бұыршпен үш σ- байланыс құрайды. Сонымен қатар әр бір атомның буландырылмаған электрондары байланыс жасайды. Карбиндардағы тізбекті құрылымға жататын сызықты кеңістікті байланысты іске асыру кезінде әр бір атомдардың екі орбиталін жапқан кезде екі π-байланыс орнайды. Көміртегінің аморфты және белгілі бір бөлігі кристаллдық ауыспалы формалары (ыс, кокс, шыны көміртегі және т. б. ) бар, оларда аталған байланыс түрлерінің әр түрлі үйлесімділігі орындалады.

Көміртегі әр түрлі түрленідірулерінің кристаллографикалық байланысын сызба түрінде көрсетуге болады (сурет 1) .

Сурет 1-Көміртегінің әр түрлі түрлендірулерінің кристоллографикалық байланысы

Көміртегінің әр түрлі түрлендірулерінің кристаллохимиялық сипаттамалары Кубытық және гексогональды алмаздардың құрылымының негізгі -координаттық тетраэдр. Идеалды торда тетраэдрлар дұрыс, барлық байланыстардың ұзындықтар мен бұрыштары өзара тең. Кубтық алмаздың элементар ұяшығы (сурет 2а) сегіз атомнан тұрады, гекогональды тетраэдр торда төрт атом бар (сурет 2б)

а б

Сурет 2-Кубтық (а) және Гексогональды (б) алмаздардың элементар ұяшықтары

Егер алмаздың тізбектес екі еселенген гексогональды қабаттары түріндегі ((111) жазықтықтар кубтық алмаз үшін және (001) гексогональды алмаз үшін ) торын қарастырсақ кубтық және гексогональды алмаздардың торлары қабаттардың қаптаоуымен ажыратылады.

Кесте1 - Көміртегінің әр түрлі түрлендірулерінің негізгі кристаллохимиялық графиттің илеалданған тор модельдері

Түрлендіру

Кеңістіктік топ

a, A ⁰

c. A ⁰

I, A ⁰

V, A ⁰

T/cm ³

Түрлендіру: Графит I

Кеңістіктік топ: P6 ₃ /mmc

Z: 3

n: 4

a, A0: 2. 4611

c. A0: 6. 7076

I, A0: 1. 4210

V, A0: 35. 2

P,T/cm3: 2. 265

Түрлендіру: Графит II

Кеңістіктік топ: R3m

Z: 3

n: 6

a, A0: 2. 46

c. A0: 10. 05

I, A0: 1. 42

V, A0: 52. 7

P,T/cm3: 2. 26

Түрлендіру: АлмазI

Кеңістіктік топ: rd3m

Z: 4

n: 8

a, A0: 3. 5670

c. A0: -

I, A0: 1. 5445

V, A0: 45. 4

P,T/cm3: 3. 515

Түрлендіру: АлмазII

Кеңістіктік топ: P6 ₃ /mmc

Z: 4

n: 4

a, A0: 2. 52

c. A0: 4. 12

I, A0: 1. 545

V, A0: 22. 7

P,T/cm3: 3. 51

Түрлендіру: α-карбин

Кеңістіктік топ: -

Z: 2

n: 18

a, A0: 5. 08

c. A0: 7, 80

I, A0: -

V, A0: 175. 0

P,T/cm3: 1. 95

Түрлендіру: β -карбин

Кеңістіктік топ: -

Z: 2

n: 6

a, A0: 4. 76

c. A0: 2. 58

I, A0: -

V, A0: 58. 3

P,T/cm3: 2. 25

Дұрыс гексагондардан құрылған және бір бірінен қабаттар арасындағы атом аралық қысқа қашықтығынан 2, 5 есе артық 1, 42 Å орналасқан. Гексагональды және ромбоэдрлі графиттің торлары қабаттардың қатысты орналасуымен ажыратылады (сурет 3) .

Описание: Рисунок3

Сурет 3-Гексагональды (а) және ромбоэдрлі (б) графиттің құрылымы

Көміртегінің сызықты құрылымының кеңістіктік торлары қазіргі таңда аяғына дейін орналаспады. Карбиннің белігі алты түрлендіруінен тек екеуі ғана зерттелді: поли ионды немесе -С≡С- байланыс типі бар α-карбин және поли кумулендік немесе =С=С= байланыс типі бар β-карбин . Мәліметтерге сай α-карбиннің элементар ұяшығы С осіне параллель үш алты атомды көміртегі тізбегі болып табылады. β -карбиннің элементар ұяшығы С осіне параллель ұяшық арқылы өтетін, үш кумуленді тізбектен екі =С=С=- байланысы бар алты атомнан тұрады. Сызықты құрылым сонымен қатар карбиннің бір формасы болып табылатын чаоитта бар.

Аталған көміртегінің аллотроптық түрлендірулеріндегі атомдар арасындағы байланыстарындағы айырмашылықтар, материалдардың әр түрлі электрондық құрылымын анықтайды. Әрбір атомында төрт σ- байланысы бар алмаз рұқсат етілмеген зона аумағы 5, 6 эВ болатын диэлектрик болып табылады. Графиттің электро- физикалық қасиеттері валентті зона мен өткізу зонасын 0, 03-0, 04 эВ жабатындарды тудыратын π-электрондардың тәртібімен анықталады. Көміртегінің сызықты құрылымдары рұқсат етілмеген зона ені ~ 1, 55 эВ болатын жартылай өткізгіштер болып табылады. Соныдақтан көміртегі материалдардың электро- физикалық қасиеттерін зерттеу құрылымдардың идентификациясы үшін қолданылады. Бұл әсіресе құрылымын орнату мүмкін емес материалдар үшін өзекті.

2 АМОРФТЫ КӨМІРТЕК

Иондақ сәулелену шартында алынған кқміртек қабыршағының құрылымы көміртектің мүмкін барлық модификациясының кристалдарында қосқандағы әртүрлі фазалық құрамның ұсақ дисперсті (аморфты) негізін көрсетеді. Осыған байланысты дәстүрлі әдістерме, сондай-ақ аморфты құрылымдарды шифрлеу үшін қолданылатын әдістермен алынған көміртектің аморфты қабыршағынының жақын реттіліктің түрлерін қарастыру да орынды. Мұндай материалдардың электронды- және рентгенограммадағы дифференциалдық сызықтары соншалықты бұзылған, олардың бұрыштық аумақтары графит, сондай-ақ алмаздың бірнеше сызықтары бар интервалдарды қамтиды. Сондықтан мұндай құрылымдарды дәстүрлі иондармен шифрлеу - қиын тапсырма. Белгілі өлшемде оны шешетін әдістердің ішінен атомдарырының тығыздығының таралуының радиальді функциясы [20] - ТРФ - деп қысқартылған әдісін; байланыстың әр түрлі сипатты фрагментте атомдары саны шектелген және интенсивті I(s) шашырау қисығының одан арғы есептеулері бар кеңістікті конфигурациясының алуандығы және экспериментті есептелген қисықтарын салыстыру бар құрылымдардың фрагменттерін модельдеу әдісін атап өтуге болады. Ең соңғысын және көміртекті материалдардың аморфты құрылымын шифрлеу үшін Эрган [21] ұсынған.

Күйе, көмір, кокс және т. б. сияқтыграфит тәрізді материалдарды зерттеу үшін ТРФ әдісін қолдану олардың құрылымының екі өлшемді сипатын орнатуға септігін тигізді[20] . Мұндай құрылымдар параллель, эквивавлентті пакеттерден графиттің өзара бағытталған, бірақ кристаллографиялық өзара байланыспаған жеке хаостық графиттерден тұра алады[22] . Екі өлшемді реттелгенкристаллит тәрізді болып келген поликристалдың құрылымын турбостратты деп аталған [23] . Турбостратты пакеттегі элементарлы атомдық қабаттың құрылымы графитті қабаттың құрылымынан едәуір ерекшеленуі мүмкін [24] . Пакеттегі қабаттар арасындағы қашықтық өзінің орташа мәніне (3, 440 А) қатысты кейбір таралумен сипатталынады[25] . Жазықтықтағы атомдардың қозғалу нәтижесінде қабаттардың өздері бұрмаланады[25] . Орташа қозғалу (жылжу) айтарлықтай үлкен және 0, 14-0, 17 А құрайды. Автордың ойы бойынша ұқсас жылжуларды [24] егер турбостратты құрылымдағы көміртек атомдары sp ² -гибризидациядан басқа валенттік күйде деп жорамалдасақ түсіндіруге болады.

Көміртекті материалдардағы турбостратты құрылымның пайда болуы және дамуы графиттенудің кристаллизация алдындағы стадиясы үшін тән [26] . Графитизация кезеңдері 2300 К температурада басталады. Бұл кезеңдерде көміртекті торлардың азимутты бағытталуы және олардың турбостратты құрылым пакеттеріне жылжуы өтеді.

Басында әдістің көмегімен ТРФ түзіледі, одан соң басқа әдістермен кейбір аморфты көміртекті материалдардағы байланыстың тетраэдрлік түрін байқаған. Сонымен, жұмыста [27] көміртекті вакуумде тозаңдатумен алынған пакеттерде алмаз бен графит (сәйкесінше) торларындағы байланыстардың ұзындығына тең 1, 54 және 1, 42 А екі қысқа атомаралық арақашықтық анықталған.

Рисунок4

Сурет 4-Вакуумды - тозаңдатылған көміртекті қабыршақ құрылымының моделі

Сурет 4 алмазтәрізді құрылымда біріккен көміртегі атомдарының үшөлшемді изотропты пайда болуын көрсететін көміртекті қабыршақтың құрылымының мүмкін моделі көрсетілген. Бұл модель алмаз бен графиттің кеңістіктері арасындағы аралық қабыршақтың тығыздығы жоғары (2, 4 г/см ³ ) екенін көрсетеді. Жұмыстардың авторлары [28] басқа әдістермен алынған аморфты көміртекті қабыршақты алмаздың байланысты байқаағанын атап өту керек. Интенсивті шашыраудың экспериментальды қисығы бойынша ТРФ есептелінген және келесі қорытындылар жасалынған: аморфты көміртектің қабыршақтары «макроқұрылымды» бойынша грануланың орташа өлшемді немесе олардың саңылауларының қатынасы ~12А болатын гранульды объект болады; грануладағы атомдар орналасуының жақын реті графит құрылымындай. Бұл қорытындылар жұмыста өткізілген вакуумды - тозаңдатылған көміртек қабыршақтарының құрылымын, зерттеу нәтижелері расталынады [29] . Автордың мәліметі бойынша қабыршақтар графит тәрізді. Байланыстың аралас түрі бар ретсіз көміртекті құрылымның басқа мысалы жұмыста зертелінген. Шыныкөміртек [30] оның құрылысының моделі 5-суретте келтірілген.

Сурет 5. Шыныкөміртек құрылымының моделі

Мұнда графитті (г) және тетраэдрлік (Т) байланыс түрі бар домендер шыныкөміртекте 5-6% болатын қышқылмен өзара байланысқан.

Тетраэдрлік, мүмкін графитті байланыспен қатар карбинді байланыс түрлері, сондай-ақ графиттелмейтін көміртектерде [31] көміртекті талшықтарда [31] және басқа да ауысатын формаларда да [31, 33] бақыланады. Аталған барлық материалдар ретсіз графит тәрізді құрылымнан айтарлықтай үлкен электрөткізгіштігімен және электркедергісімен ерекшеленеді, бұл олардың құрылымында графитті емес байланыстардың болуымен түсіндіріледі. Дифракциялық суреттерді өңдеу әдісін қолданумен кіші кластерлердің интерференциялық функцияның нәтижесінің көмегімен жұмыста [19] графитті және алмазды нысананы тозаңдату әдісімен алынған аморфты көіртекті қабыршақтың құрылымы зерттелінген. Қабыршақтың құрылымы графитті, карбинді және алмазды байланыс түрлері бар когерентті шашырау аймағының (КША) бар болуымен сипатталынады. Ұқсас тәсілдермен алынған көміртекті қабыршақтың құрылымын зерттеу жұмыста молекулалық рефрактометрия әдісінің қатысуымен ТРФ әдісімен [34] . Бұл жұмыстардың авторлары біртұтас үлгілердің шегінде көміртектің аморфты қабыршағының құрылымын суреттеу мүмкін емес деген қорытындыға келді. Бұл қорытынды белгілі құрылымға (алмаз, графит) алып келуі міндетті емес кристалдық күй түрінде аморфты көміртекті материалдардың құрылымдарының алуан түрлілігі туралы ұсынысқа жаңа жол ашты [35] .

Соңғы жылдары тетраэдрлік байланыс түрі ерекше көміртекті қабыршақтарды алуға мүмкіндік беретін жаңа әдістер жасауға күш салынуда. Мұндай қабыыршақтар алмазға жақын қасиеттерге ие және олар әдебиетте алмаз тәрізділер деп жиі аталады. Алмаз тәрізді қабыршақтардың құрыллымдық ерекшеліктері жеке қарастырылады.

2. Көміртегі фазалық ауысуларға термодинамикалық көзқарас

Полиморфты ауысу кезіндегі құрылымның өзгеруге күйдің термодинамикалық функциясының өзгеруі ұқсас. Полиморфты ауысу фазалық аысыдың бірінші тегіне жатады және ауысу нүктесінде энтальпия секірмелі түрде өзгеретінімен сиппаттталынады. Есептер көрсеткендей [9, 10] қалыпты қысыммен кез келген температура кезіндегі алмаздың термодинамикалық потенциалы G графиттікіне қарағанда көбірек. Сондықтан графиттің алмазға қалыпты жағдайда ауысуы мүмкін емес. Бұл ауысу ΔG теріс болатын жоғары қысым кезінде мүмкін болады. Графит=алмаз ауысуының термодинамикалық шарттарын ең алғаш рет О. И. Леипунский есептеген [9] . Тәжірибе жүзінде графит=алмаздың тепе-тең сызықтарын ең алғаш рет Банди қызметкерлерімен бірге Банди балқытылған металдың қатысуында алмаз кристалдарының өсуін қатамасыз етеді. қысым мен температураның өлшеу жолымен анықтаған [36] . Көміртектің күй диаграммасының қазіргі түрін (сурет 6) Банди ұсынған [37] . Күй диаграммасында графит=алмаз тепе-теңдігінің сызығына боялған аумақ 3 тұтасады, ол арнай ыенгізілетін катализаторлар - еріткіштердің қатысуында графит=алмаз практикада өзгеру шартын іске асырумен сәйкес келеді. бұл қоспаларды қолдану тепе-теңдікке пайда болуының шарттарын жақындатуға мүмкіндік береді және соның арқасында өте үлкен кристалдар алуға мүмкіндік береді. Графиттің катализатор-еріткіштің көмегінсіз тығыз модификацияға өтуін Банди тура өту деп атаған [37] . Күй диаграммасында тура фазалық ауысудың [37] табалдырықтық қысымның температуралық интервалы мәліметтер бойынша [37], көмескі сызықтар мен 4 көрсетілген. Тепе-теңдік үстіндегі қысымның айтарлықтай өсуі тура ауысудың құрылымды-кинетикалық ерекшеліктерімен түсіндіріледі [11] .

Сурет 6-Көміртектің күй диаграммасы

Көп ретті зерттеулер тепе-теңсіз сызықтан төмен қысым кезінде көміртектің тұрақты термодинамикалық модификациясы графит-алмаз гексогональды графит екенін көрсеткен.

Ромбоэдрлік график термодинамикалық тұрақтылық аумағына ие емес [38] . Көміртегі-карбиннің тізбектік құрылымынң алу бойынша соңғы нәтижелері көміртектің бұл модификациясы тепе-теңдік сызығынан төмен термодинамикалық тұрақтылық аумағына да ие екенін көрсетеді [16] . Күй диаграммасында бұл аумақ боялған [6] және мәлімет бойынша [16] 2600К ≤ Т ≤ 3800К, 4 Па ≤ Р≤ 6*10 ⁹ Па шектеулерге ие тура фазалық ауысулардың нәтижесінде айтарлықтай жоғары қысымда қабатта құрылым тетраэдрлік құрылымға ауысады, төмен температуралық аумақта гексагональды алмаз, ал жоғары температуралық аумақта-кубтық алмаз түзіледі. Кубтық және гексогоналды тетраэдрлік фазалардың пайда болуының облыстары арасындағы лездік тепературалық шекара болмайды, әдетте екі модификация бәрге түзіледі. соңғы механизмдерінің зерттелуі мен тура фазалық ауысуының кинетикасының нәтижесінде көміртегінде [11] термодинамиканың тұрақты тетраэдрлік құрылымы тек алмаз болатын көрсеткен. Метастабильді юбфазалардың - алмаздардың бөлу аумағы күй диаграммаларды боялған 60 ГПа жоғары қысым кезінде 8-аймақ көміртегінің металдық формасы жатыр. Бұл көміртектің гипотезалық модификациясы тәжірибелі түрде жұмыста алынған [39, 40] . Қысымда алған соң екі экспериментте көміртегінің металдық формасы сақталынбаған.

Көміртегінің күй диаграммасынан шығатын қалыпты жағдайларда (Р ₀ , Т ₀ ) жалғыз термодинамикалық тұрақты модификация болып гексогональды графит қалады. Дегенмен, көміртегі фазалық өзгеруінің кмнетикалық ерекшеліктерінің арқасында шынайы тұрақты болып негізгі метастабильді модификациялар қалады, олар: кубтық алмаз, карбин және басқада көміртегінің ауыспалы формалары. Метастабильді модификацияның тұрақтылығының температуралық интервалы құрылымының жетілуіне айтарлықтай тәуелді. сонымен, мысалы, алмаздың жетілген монокристалдарының графитизациясы вакуумде 2000К жобасындағы температура кезінде басталады, сол уақытта синтетикалық алмаздың кристалдары сияқты сол жағдайда 700К температурадан бастап графиттелінеді [1] .

3. КӨМІРТЕКТІҢ АЛМАЗТӘРІЗДІ ҚАБЫРШАҚТАРЫНЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ

3. 1. Электрөткізгіштігі

Электрондық қасиеттер, электрөткізгіштікті де қосқанда, а-С:Н құрамы мен құрылымының ерекшеліктеріне тәуелді. а-С:Н электрөткізгіштігі монокристалды көміртегі электрөткізгішінен төмен, және құрылымында Н болуына байланысты. Аморфты көміртекте Н концентрациясының көбеюіне байланысты Е _g өсетіндіктен, а-С:Н үшін Е _а активация энергиясы Е _g -ның жартысына тең. Жоғары температуралар кезіндегі электрөткізгіштік, негізінен, ол өткізу аймақ күйлері бойынша Ферми деңгейіне жақын бекітілген күйлерден термиялық қозған зарядты тасымалдаушылардың қозғалысымен түсіндіріледі. Е _с шетінен жоғары өңір - валенттік өңірдің бекітілмеген күйлері бойынша зарядты тасымалдауды болжайтын а-С:Н өткізгіштігінің механизмі, µ _с - заряд тасымалдаушылардың макроскопиялық қозғалғыштық шамасы және аймақ шегіне жақын N _c =N(E _c ) kT эффективті күй санымен суреттеледі. Бұл параметрлер минималды электрөткізгіштік өрнегіне кіргізілген:

S _min = eN(E _c ) kT µ _с (3. 1)

E _c - дан жоғары күйлер бойынша электрондардың диффузиялық қозғалысы үшін қозғалғыштық: µ _с =1/6(е/кТ) а ² V _el ,

мұндағы V _el - атомдар арасындағы заряд алмасу жиілігі, ол 5*10 ¹⁵ с ^-1 тең,

а=0, 4 нм - атомдар арасындағы қашықтық.

µ _с =30 см ² /Вс кезіндегі Е _с шегі маңайындағы N(Е _с ) күйінің тығыздығы N(Е _с ) =8*10 ²¹ см ^-3 эВ болуы қажет. Температура бөлме температурасынан төмендеген кезде, өткізу өнірінің (валенттік зонаға) бекітілген күйлерден заряд тасымалдаушылардың термиялық қозу ықтималдылығы азаяды және рұқсат етілген аймақ күйлері бойынша заряд тасымалдау қармаушы ұсталған электрондардың секірмелі өткізгіштігіне ауысады. Бекітілген күйлер Е _t -дан, Е _с белгілі бір интервалында орналасқан. Е _t -параметрі, ол құрылымның ретсіздік дәрежесіне, қоспа атомдарымен ақаулардың (қозғалмалы байланыстар) концентрациясына тәуелді, бекітілген күйлердің орналасуын сипаттайды. Бекітілген күйлер тығыздығының өсуіне байланысты секірмелі өткізгіштік механизмі орны алатын температуралық аумақта жоғарғы температураға қарай ығысады. а-С:Н жағдайындағы заряд тасымалдаушылардың, көбіне электрондардың, секірісімен түсіндірілетін ақаулар арасындағы электрөткізгіш үшін қатынас мынадай:

δ=еN(E _c -E _t ) µ ₀ exp(-ΔE _µ /кТ) . (3. 2)

Е _t және Е _с арасындағы бекітілген күйлер бойынша термиялық активті секірмелі өткізгіштікке қатысатын электрондар саны өте аз болған жағдайға сәйкес келетін төмен температуралар (200 К төмен) аумағында а-С:Н-қа зарядты тасымалдау Ферми деңгейіне жақын күйлер бойынша электрондардың секіруі жолымен жүзеге асады. Бұл жағдайда Т температурасынан δ тәуелдігінің қатынасы мынадай:

Трақты Т _о =19, 4 α /кN(E _f ) бекітілген күйлердің таралуына байланысты кең аймақтарда өзгере алады, N(E _f ) - Ферми деңгейіне жақын бекітілген күйлердің тығыздығы, ν _ph - фотондар жиілігі,

α - спектрлік аймақтағы жұтылу коэффициенті.

Қазіргі таңда аморфты көміртектің электрөткізгіштігінің негізгі ерекшеліктері зерттелген.

Жоғарлатылған энергиялы көміртек иондарынан тұндырылған алмаз тәрізді көміртекті қабыршақтар морфология бойынша тегіс қабыршақ, төсеніштің қайталанушы рельефтері тұндыру процесінде тегістелуі мүмкін [41] . Кей жағдайларда беттің ақаулары көміртектің әртүрлі фазаларының кристалдарының туылуына көмектеседі [43] . Конденсаттың құрылымы мен қасиеттеріне төсеніш күйінің қандай да бір әсері байқалмаған. Алайда жұмыста [67, 93] енгізудің артықшылығы бар бағытталған кристалдарына төсеніштің әсері бар екені көрсетілген. Көптеген авторлар сапалы деңгейде төсенішке көміртекті қабыршақтарының жоғарлатылған адгезиясы олардың материалдарына тәуелсіз екенін көрсетеді, әсіресе суық төсенішті қолдану кезінде. Жұмыстағы өлшеу нәтижелері бойынша [45] бөлмелік температура кезіндегі төсеніште иондық шоғырдан тұндырылған көміртекті қабыршақтарының адгезиясы 310кг/см ² жетеді.

Бөлмелік температура кезінде көміртекті қабыршақтар қышқылмен концентрацияланған органикалық еріткіш пен сілті әсеріне тұрақты болып келеді [71, 93, 101] . .

Жоғарыда аталған бірнеше құрылымдық зерттеулер көрсеткендей, конденсаттың алмаздық қасиеттері жақын орналасу деңгейінде атом байланысының ( sp ³ - валенттік электронның гибридтенуі) тетраэдрлік сипатының шағылуы болып табылады. Ал нақтырақ айтатын болсақ, көміртектің алмаздық немесе алмаздық емес қасиеттері конденсаттың зоналық құрылымын қалыптастыратын валенттік электрондардың түрлі гибридтенуі бар (SP ³ :SP ² :SP) атомдар өлшемінің қатынастарымен анықталынады. Одан басқа, зоналық құрылым (толығырақ, мысал, [90] ) белгілі түрде құрылымның ақаулық деңгейіне (кеуек, үзілген байланыс, қоспа атомдарының және т. б. болуы) тәуелді. Осылайша көміртекті қабыршақ қасиеттерінің сараптамасы ионды-плазмалық технологиялық әртүрлі әдістерінде жүзеге асырылатын шарттарды принципиалды әртүрлілігінің есебімен жүргізіледі. Таблица 2-де алмаз тәрізді қабыршақтардың фактілік қасиеттері электрлік кедергімен, конденсаттың тығыздылығымен, сыну көрсеткішімен және тыйым салынған аумақтың енімен мысал келтірілген.

Кесте 2- Әртүрлі әдістермен алынған алмаз тәрізді қабыршақтардың кейбір қасиеттері

Конденсация әдісі

Тығызд-ығы, г/см ³

Меншікті кедергі,

Ом см

Тыйым салынған аумақтың ені, Эв

Сыну көрсеткіші

Әдебиет-тер

Конденсация әдісі:

Иондық-плазмалық тұндыру осаждение

Плазмада

Көмірсутекте-рдің деструкциясы