Аморфты кремний қабықшасын алу

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 27 бет
Таңдаулыға:

Глоссарий

Аморфты кремний - атомдарды ретсіз орналасқан кремний.
Оптрондар – бір корпусқа орнатылған осы немесе басқа оптикалық
байланыстағы сәулелену көзі және қабылдағышы бар оптоэлектрондық прибор.
Болометр – сәулеленудің селекті емес жылулық қабылдағыш, шағылу
кезіндегі электрлік кедергінің өзгеруіне негізделген.
Микрофотометр – пластинканың қараюының дәрежесін өлшейтін құрал.
Фотоэлектрлік эффект – бетіне әсірекүлгін сәуле түскен кезде сілтілік
металдарда электрондардың ұшып шығу құбылысы.
Фотоөткізгіштік – электромагниттік сәуле әсер еткен кездегі
жартылайөткізгіштің электрөтімділігінің үлкею құбылысы.
Фоторезистор - өткізгіштігі жарықтың әсеріне байланысты өзгеретін
жартылайөткізгіштік прибор.

МАЗМҰНЫ

ШАРТТЫ БЕЛГІЛЕУ
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.5

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6

1 ӘДЕБИ ШОЛУ

1.1 Аморфты кремний қондыру
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.2 Аморфты
кремний ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .9
1.3 Аморфты кремнийдын жақын
реттілгі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.4 Светофильтрлердің жұмыс жасауы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
1.5 Локальді электрондық
күйлер ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 17
1.6 Аморфты кремнийдың опткалық
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... .19
1.7 a-Si:H қабықшаларындағы
сутегі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...22

2 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1 Аморфты кремний қабықшасын
алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
2.2 Аморфты кремний қабықшаларының
оптикалық қасиеттерін
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
2.3 Аморфты кремнийдің тиым салынған зонасы
... ... ... ... ... ... ... ... ... 28

ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... .31
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... 32
ШАРТТЫ БЕЛГІЛЕУ ТІЗІМІ

a-Si:H-босқыл гидрогенизирленген кремний,
ЖВ-жоғарғы вакуум,
Т немесе t –температура,
СК-сыну коэффициенті,
ЖК-жұтылу коэффициенті,
Eg-рұқсат етілмеген зонаның оптикалық ені,
ВУП-4-вакуумді камера қондырғысы,
СФ-26-спектрофотометр,
ЖТ-жоғарғы температура,
ТТ-төменгі температура,
ИҚ-инфрақызыл,
РТФ-радиалды тарату функциясы,
ЭПР-электронды парамагниттік резонанс,
α-жұтылу коэффициенті,
hν-фотон энергиясы.

КІРІСПЕ

Аморофты кремнийге деген үлкен қызығушылық 2 себеппен
түсіндіріледі: олардың біреуі фундаменталды, әлі күнге дейін шешілмеген
атомдардың ретсіз орналасу түрінің қасиетнің теориалық сипаттамасының
мәселсіне байлансты. Басқа себебі астрофотометрияға қолданбалы жүқа
қабыршақты приборлар жасауға мүмкіндік беретін жартылай өткізгішті қасиетті
тәжірибелік орнатылған байлансты диодтар, өрістік транзисторлар,
фотодиодтар, аморофты заттар тепе-теңсіз шарттар бүл кезде алынады, көбінде
силанды плазмохимиялық жіктеу немесе кремниді магнетронық тозаңдандыру
әдістермен.аморфтық денелерде үлкен дәреже келтіреді. Кеуек кремний 35
жылдан бері белгілі, бірақ кеуек кремнтийдің оптикалық қасиеті кристалдық
кремнидің оптикалық қасиетінен кординальды өзгешелікте екені енді ғана
ұсынылған. Активті жұқа қабықшалы аспаптар және қабықшалы
микросхема негізінде жасау үшін ең ыңғайлысы босқыл кремний. Босқыл
шалаөткізгіштерге өте үлкен қызығушылық екі жолмен түсіндіріледі,
біріншісі - негізгісі яғни ретсіз орналасқан атомдар жүйесінің қасиеті осы
уақытқа дейін теория жүзінде шешілмеген мәселе. Екіншісі-қосымша, ол
экспериментті дәлел, яғни шалаөткізгіштік қасиет негізінде жұқа қабықшалы
аспаптар, диод, өрісті транзисторлар, фотодиодтар. Үлкен ауданға босқыл
заттарды қою мүмкіндігі жазық теледидар, көшірме қондырғылары
жасалуда.
Аморфты шалаөткізгіштерде рұқсат етілмеген зонаның ені
ақаулардың концентрациясымен тығыз байланысты екенін дайындау процессінде
пассивті қоспа, технологиялық режиммен және өңдеулермен тәжірибеде
көрсетілді. Поликристаллды жұқа қабықшада аз өлшемді түйіршіктің оптикалық
қасиеті әлі жеткілікті меңгерілген жоқ. сонымен қатар, бастапқы кремний
қасиеттері қайтакристал- лизацияланған кремний параметрлерімен байланысына
қатысты мәселе де толығымен қарастырылмады.
Бұл жұмыстың мақсаты босқыл кремний қабықшасының оптикалық қасиетін
зерттеу.

1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Аморфты кремнийді қондыру әдістері

a-Si:H және оның құймаларын қондырудың силанның газдық фазасынан
химиялық қондыру, иондық-реактивтік тозаңдату, силанды жоғары жиілікті
солғын разрядта және тұрақты токтың солғында ыдырату сияқты әртүрлі
әдістері бар. Иондық-реактивтік тозаңдату әдісінің қабықша өсіруде оның
құрамын өзгертудің кең мүмкіндіктері бар, сондықтан осы әдіске тоқаталып
өтейік.
Іс жүзінде босқыл кремнийді дайындау үшін иондық тозаңдатудың барлық
түрлері қолданылады:
ЖЖ – катодтық тозаңдату [3];
ЖЖ – магнетрондық тозаңдату [4];
тұрақты токтағы магнетрондық тозаңдату [5];
иондық шоғырлармен тозаңдату.
Иондық –реактивтік тозаңдандыру әдісінің артықшылықтары:
кремний шикізатын неғұрлым толығымен пайдалану;
a-Si:H қабықшаларын жоғары жылдамдықпен отырғызу мүмкіндігі;
қабықшадағы сутегі концентрациясын кең интервалда өзгерту мүмкіндігі;
қалыңдығы бойынша біртекті үлкен аудандарда қабықшалар алу мүмкіндігі.

Зерттеулер саны және ғылыми жұмыстар нәтижесін сериялық және жаппай
өндіруге енгізу дәрежесі жағынан босқыл сутектендірілген кремнийді өндіру
әдістерінің ішінде бірінші орынды жоғары жиілікті солғын разрядта кремнийлі
газ тәрізді қосылыстарды ыдырату әдісі даусыз иеленеді (стандартты жиілік
13,56 МГц). Бұл әдіс кремнийсутекті газ қоспаларын (SiH4 – моносилан немесе
Si2H6 – дисилан) әртүрлі еріткіш газдармен (Ar, He, H2 және басқалары)
солғын разрядтың плазмасында тікелей қоздыруға негізделген, бұл жұмыс
зонасы мен төсеніштегі температураны термиялық пиролиздегіден әлдеқайда
төмен ұстауға мүмкіндік береді.
Басында α-Si:H қабықшаларын алу үшін индуктивті байланысы бар жүйе
қолданылған [2], бұл ішінде қыздырылған тағанға орнатылған төсеніші бар
кварц реактор. Жұмыс газы (силан немесе сәйкес газ қоспасы) реактор арқылы
үздіксіз өтіп отырады, реактор ішіндегі қысым 13,3 – 133 Па аралығында
сақталады, газ ағысының жылдамдығы 0,1 – 10 см3мин (қалыпты жағдайдағы).
Плазма сыртқы байланыс катушкасы арқылы қоздырылады, катушка әдетте 13,56
МГц жиілікте жұмыс істейтін жоғары жиілікті генераторға жалғанған.
Қозғалғыштық саңылауындағы локальді күйлер тығыздығы ең аз болатын
қабықшалар алу үшін отырғызу температурасы 523 К және 603 К аралығында және
жоғары жиілікті қуаттың төмен мәндері (1-10 Вт) болуы керек екендігі
байқалды. Бірақ бұл әдіс үшін үлкен аудандарда біртекті үлгілер алуда
қиындықтар туындайды.
Бұл қиындықтарды сиымдылық байланысы бар жүйелерді қолдану [3] арқылы
шешуге болады, және төсеніш қойылатын электродты жермен жалғап қоюға (яғни
оның потенциалы металл камераныкімен бірдей болады) немесе сәйкестендіруші
қондырғы және бөлуші конденсатор арқылы жоғары жиілікті генераторға
жалғауға болады [4]. Соңғы жағдайда төсеніштің бетінде тұрақты электрлік
ығысуда болады, ол алынатын қабықшаның қасиетіне әсер етеді. α-Si:H
?абықшалары отырғызылатын камерада әдетте газ қоспасының қысымы 0,65 – 33
Па аралығында, ал фотоэлектрлік қасиеттері оптикалды қабықшалар алыну үшін
отырғызу температурасы 473 – 573 К аралығында болады.
[5-6] жұмыстарда α-Si:H қабықшаларды алу технологиясы обылысын зерттеу
жұмыстары негізінен процесс параметрлерінің оптималды сәйкестігін анықтауға
бағытталған, ол параметрлер: төсеніш температурасы, плазманың солғын
разрядының тұтынатын қуаты, қалдық және жұмыс газ қысымы, газ ағысының
жылдамдығы және концентрациясы, газды ертіушінің типі, төсенішұстағыш-
электродқа берілетін электр потенциалының шамасы, газ разрядын қоздыратын
электр өрісінің жиілігі, т.б.
Бірақ әрбір параметрдің нақты мәні әрбір реактордың нақты
конструкциясына және көлеміне, вакуумдық жүйенің өнімділігі мен типіне және
т.б. ғана емес, сонымен қатар, технологиялық параметрлерді бақылау әдісіне,
басқарушы және бақылау-өлшеу аппаратурасына да тәуелді болады. Осылардың
нәтижесінде тіпті бір ғана автордың әртүрлі уақытта жариялаған еңбектерінде
осы технологиялық параметрлердің әртүрлі мәндері көрсетілуі мүмкін.
α-Si:H қабықшаларын силанды қолданып отрығызудағы плазмалық процесстерді
ары қарай дамытуда және алынған материалдың қасиеттерін оптимизациялауда
отырғызу процессін микроскопиялық деңгейде дтельді қарастырған жөн.
Процесстерді микроскопиялық деңгейде қарастыру электрондар мен
молекулалардың соқтығысуларының қимасымен, радикалдардың, оң және теріс
иондардың тасымалдануымен, газ фазасындағы реакциямен, плазманың әртүрлі
компоненттері мен өсіп келе жатқан пленка бетінің әсерімен суреттеледі.
[5] жұмыста көрсетілгендей, силан плазмасында өтетін процесттердің
сипаты біршама деңгейде төмендегі технологиялық шарттарға тәуелді:
1) аса жоғары жиіліктерге немесе циклотрондық қозуларға тән өте
төмен (1,33 Па), немесе жиілігі 13,56 МГц кейбір раазрядтарда силанның
төмен парциалдық қысымы мен қуаттың жоғары мәндерінде электрондар мен SiH4
молекулаларының соқтығысуы басым болады, бұл жағдайда Si*, SiH* және SiH2*
радикалдары пайда болады және иондар ағынының радикалдар ағынына қатынасы
10%-ті құрайды;
2) SiH4-тің орташа парциалдық қысымдарында (~13,3 Па) және қуаттың
төмен мәндерінде иондардың қабықшаның өсу процессіне қосатын үлесі шамалы
(~1%), бірақ екінші реттік газ фазасындағы раекциялар SiH3* радикалдарын
тудырады, олардың жабысу ықтималдығы төмен ал қабықшаның бетіндегі
қозғалғыштығы жоғары, олардың өсу процессіне үлесі болуы үшін кремнийдің
бос байланысы болуы керек;
3) силанның жоғары парциалдық қысымы (26,6 Па), ағынның төмен
шамасында, және разрядтың қуатының үлкен мәнді тығыздықтарында газ
фазасында полимеризация жүреді.

1.2. Аморфты кремний

Жетпісінші жылдардың екінші жартысынан бастап дамыған елдерде босқыл
сутектендірілген кремний (α-Si:H) және соның негізіндегі құймаларды
зерттеулер жүргізілуде. Бұл оның практикада қолданылуының
перспективалылығымен байланысты. α-Si:H-ты қолдану мүмкіндігі және оның
негізінде жасалатын қондырғылар тізімі үздіксіз кеңеюде, дәл қазір аморфты
кремний негізіндегі құймаларды қолданатын қырыққа жуық обылыстарды атап
өтуге болады.
Бірақ босқыл кремний фототүрлендіргіштер жасауда арзан материал
ретінде басты қолданыс тапты.
α-Si:H-тың оптоэлектрондық приборлар жасаудағы перспективалық материал
қатарына қосатын кейбір қасиеттерін атап өтейік:
α-Si:H-тың жарық спектрінің көрінетін обылысындағы жұту коэффициенті
монокристаллдық кремниймен салыстырғанда он еседей үлкен, сондықтан
көрінетін жарықты жұту үшін босқыл кремнийдің шамамен 1 мкм қалыңдықтағы
қабықшасы жеткілікті;
тиым салынған зонадағы локальді күйлер тығыздығы төмен, бұл
сутектендірілген аморфтық кремнийдің өткізгіштік типін оңай өзгерте отырып
p-n ауысулар жасауға болатын басқа кез-келген шалаөткізгіш материалдармен
бірдей қолдануға мүмкіндік береді;
тот баспайтын болат, шыны, керамика, полимидтік қабықша төсеніштерде үлкен
аудандарда босқыл кремнийдің жұқа қабықшаларын өндіру мүмкіндігі;
сонымен қатар, α-Si:H қабықшалары 6000С-тан төмен температурада өсіріледі,
бұл кристаллдарды өсіру процессіне тән үлкен энергия шығынын болдырмайды.
Аморфты заттар тепе-теңдіксіз шарттарда, мысалы, асқын суыту кезінде
алынады сұйықтың жылдамдығы 104-1010Кс).
Аморфты кремнийдің екі түрі бар,
1)Тығыздық күйі 5*1019см-3*эВ-1 тең таза кремний үзілген байланыс
түрінің аймақталған күй негізінде көрсетіледі,
2) Күй тығыздығы үш рет төмен рұқсат етілмеген өңірдің парамагнитті
аймақтық күйі жоқ сутегі-қоспалы кремний.
Таза материалдың және сутегісі бар материалдың үзілген байланыстар
арасында химиялық реакция жүргізуге болады, нәтижесінде таза материал
төмен тығыздықты гидрогенизирленген кремнийге айналатындығын зерттеулер
көрсетті. Сондықтан реакция сутегі атомы мол сутекті плазмада
жүргізіледі.
Бірақ сығылмайтын бөлшектерден тұратын кез-келген жеткілікті дәрежеде
тығыз кезінде олда (жақын) кіші дәреже туады пайда боады. Жақын дәреже
электроөткізгіштің активациялық механизімі және жутылудың оптикалық шеті
сияқты жартылай өткізгішті қасиеттің байқалуына жауапты. Жақын дәрежелі
аймақтың радиусының өзгеруі аморфтық кремнидің қасиетіндегі өзгерісін
әлсіретуі мумкін. Аморфтық материлдарды сипаттау үшін пайдалануы мүмкін 2
негізгі моделдер класы бар. Микрокристалдық модель және кездейсоқ тор
моделі. Микрокристалдық моделдің айтарлықтай кемшілігі бар, беттік
атомдардың ішкі атомдар санына қатынасы үлкен. Үш элементар ұяшыққа тең
өлшемді кристалдарда микрокристалиттер шекарасына шамамен атомдардың
жартысы келеді. Сондықтан бұл шекараларды жалғаушы мата кристоллмт сияқты
маңызды бұл өте кіші өлшемді кристоллиттің шегінде микрокристалдың модель
кездейсоқ тор моделіне жақын болады. Аморофты жартылай өткізгіштерде
оптикалық қасиеттері құрамындағы негізгі қоспа ақаулар концентрациясына
тығыз байланысты екені тәжірибелік түрде бекітілген.зереннің өлшемі аз
болатын жұқа поликристалдық қабыршақтың оптикалық қасиеті сияқты қасиеттері
қатты кристалдардан кремнидің оптикадық параметрлеріне байланысты
сұрақтарда жеткілікті дәрежеде зерттелген.
Гидрогенизирленген кремний төменгі температурада алынған. Плазмада
төменгі температурада қабықшаны қойып, солғын разряд немесе реактивті-ионды
тозаңдату әдісімен материалдың басқа түрі алынады.
ИҚ-спектр зерттеуінде Si:H байланыстан басқа SiH3 тобы бар шығын
және бірнеше сутегісі бар полимерді түрде деп көрсетті.

Жақын реттіліктің зерттеу әдістері:
1)Радиалды таралу функциясын есептеу- рентген сәулесі, нейтрондар немесе
электронның дифракция әдістемесі бойынша сонымен қатар рентген сәулесінің
жұтылу әдістемесі;
2) Инфрақызыл-жұтылу тербелмелі спектрін талдау және инфрақызыл -шашырау
мен комбинациялық жарқырау.
Радиалды тарату функциясын есептеу әдісі құрылым, байланыс ұзындығы,
координаттар саны және т.б. туралы ақпарат береді, сонда инфрақызыл және
комбинациялық спектрлер байланыс түрлерін және атомдардың айналымы
симметриясына ақпарат береді. Барлық жағдайда қарастырылған әдістер
радиалды тарату өлшемі байланыс ұзындығының таралуын және көпкомпонентті
жүйеде жақын реттіліктің саны туралы ақпарат беруі керек.
a-Si:H-ң жоғарғы фотоөткізгіштігін, көрінетін жарық жұтылуының
жоғары коэффициентін, тасымалдаушы зарядтың концентрациясы, сонымен қатар,
үлкен ауданда жұқа қабықша алу мүмкіндігі сияқты қасиеттерге ие
шалаөткізгіш материал ретінде қазіргі жаңа электронды техникада
қолдану мүмкіндігі зор [1.2]. Дамыған елдердің ғылыми және техникалық
орталығында зерттеушілер осы материал негізінде арзан Күн элементін
транзисторлар, жарық сезгіш электрондар, электрофотографикалық
қондырғылар, фотодиодтар, түсқабылдағыштар, сканистрлер жасау мүмкіндігі
көзге айрықша түскен.
Аморфты кремнийді дайындау үшін және оның қоспасын қолданудың
практикада әртүрлі әдістері бар. Олар: ионды тозаңдату- ионды-реактивті
тозаңдату силанды солғын жоғарғы жиілікті разрядта жіктеу(тарату),тұрақты
ток кезінде солғын разрядта және силанның бу фазасынан химиялық әдістермен
тарату.
Ионды-реактивті тозаңдату әдісінің жетістіктері Si
шикізаттарының толық қолдану, жоғарғы тарату жылдамдығымен
a-Si:H қабықшасын алу, қабықшада сутегінің концентрациясын кең
аумақта вариациялау және үлкен ауданда қабықшаларды бірдей өлшемде алу
мүмкіндіктері болып табылады.

1.3 Аморфты кремнийдің жақынретілгі

Монокристаллда атомдардың орналасуы алыс ретті болса, аморфты заттарда
алыс реттілік жоқ, бірақ жеткілікті үлкен тығыздығы сығылмаған бөлшектің
кезкелген жүйесінде ерекшелік байқалады, ол жақын орналасқан көрші
бөлшектердің корреляциясымен сипатталады. Бұл құрылымды корреляция жақын
реттілік деп аталады. Босқыл қатты дененің құрылымын сипаттау үшін алдымен
жақын реттілігін және топологиялық ережесін анықтау керек. Жақын
реттіліктің ең негізгі сипаттамасы-бұл жақын көрші атомдардың түрі мен
саны, сонымен қатар олардың бір атом айналасындағы орналасу кеңістігі.
Екінші орында қатты дене құрылымының байланысы, яғни бірнеше атомаралық
қашықтықта қаншалықты құрылымды корреляция жайылады. Жақын реттілік-бұл
координат басы ретінде алынған кезкелген атомның айналасындағы атомдардың
локальді орналасуы.
Жақын реттіліктің аймақтық радиусы немесе корреляция радиусы
құрылымның реттілік дәрежесімен анықталады. Аморфты заттарда бұл радиус
бірнеше атомаралық қашықтықты құрайды.
Жақын реттіліктің сипаттамалары,
1) жақын атомдар саны және олардың тұрлері
2) осы атомдардан қарастырылып отырған атомдарға дейінгі арақашықтық
3) олардың бұрыштық таралуы.
Осы сипаттамалар арқылы босқыл қатты денелер құрылымы бірмәнді
және толығымен анықталмайды. Құрылымды толығымен сипаттау үшін оның
топологиясын, құрылымдық торын, яғни атомдар күйі өзара қандай байланыста
екенін көрсету керек. Ковалентті байланыс кезінде аморфты
шалаөткізгіштердің жалпы топология моменті-екі қырлы бұрыштық таралуы және
оған қатысты сақина статистикасы. Жақын реттілік-оптикалық жұтылу жиегі
және электрөткізгіштің активизациялау механизмі сияқты бақыланатын
шалаөткізгішті қасиетіне жауапты.
Таза аморфты кремнийде өте көп құрылымдық ақаулар бар. Құрылымның
бұзылуы Si атомының үзілген немесе тербелмелі байланысына әкеледі. Үзілген
байланыстың концентрациясы электронды парамагниттік резонанс өлшемінде
табылған, 1018-нен 5*1020см-3 аралығында тербеледі.
Аморфты кремнийге сутегі қоспасы қосылса a-Si:H құрылымы
үшөлшемді ретсіз тор түрінде болады,мұнда сутегі атомы Si атомының
үзілген байланысы электронды парамагниттік резонанс орталығының
концентрациясын тез төмендеуіне әкеп соғады. a-Si:H қабықшасының құрамы
және біртекті құрылымы төсеніштің 200-300°ºС температурада сутегі 8-ден
15 ат.% дейін болады, ал тербелмелі байланыстың концентрациясы 2-3 ретке
төмен. Аморфты кремний тығыздығы сутегінің көп емес концентрациясынан
жеткілікті жоғары және сутегінің құрамы 12÷35 ат.% өскенде 2.2÷1.6
гсм3 дейін тығыздығы төмендейді. Кристаллды кремнийдің тығыздығы 2,33
гсм3.
Аморфты кремнийдің құрылымын сипаттау үшін әртүрлі модельдер
қолдануға болады, соның ішінде ең көп орын алған модель ретсіз құрылымды
тор [9]. Бұл модельде Si-ң әрбір атомы 4 жақын көршілерімен байланыса,
сонымен қатар атомаралық қашықтығы орташасы кристалдағы атомдар арасындағы
қашықтыққа тең. Ковалентті байланыс орташа мәнінен ±1 арасында өзгереді,
байланыс бұрышы 109°28′ бұрышпен тарайды. Кремний атомының кристалл
құрылымы тек 6 мүшелі сақина түзілсе дағы барлық атомдар сандық қатынасы
болатын 5-6 мүшелі сақинаға орналасқан. Элементар тетраэдр босқыл
кремнийдің идеал құрылымдық торы ішкі энергияның жоғары болғандығынан қатты
деформацияланады.
Аморфты кремний құрамына сутегі атомын енгізгенде ретсіз
тордың құрылымы өзгереді, яғни элементарлы тетраэдр қаттылығы азайып
құрылым әлдеқайда жұмсарады. a-Si:H-ң ретсіз торлы құрылымы бірінші
координат сферасынан төртке тең координаттық санымен сипатталады, Si-дің
жақын атомдарының орташа арақашықтығы Si-ң көлемді-центрлік және алмаз
кристаллды торы 0,2325 және 0,2375 салыстырғанда 0,2375нм- ді құрайды. a-
Si:H-ң тербелмелі байланысы және басқа құрылымдық ақауының саны,
сонымен қатар қабықшаның құрамы бойынша біртектілігіне және оның
құрылымына өсіру шарты қатты әсер етеді. a-Si:H-ң ретсіз тордың
құрылымы ең көп таралған нүктелік ақау – Si атомының үзілген байланысы
болып табылады. Аморфты кремнийдің тербелмелі байланысын компенсациялау
үшін тек 0.5ат.% сутегі қажет, бірақ мұнда таңқаларлық жағдай, a-Si:H-ң
реальді қабықшасына 3 ат.% астам сутегі қажет еттіреді.

1.4 Светофилътрлердін жұмыс жасауы

Светофилътрлердін жұмыс жасауы спектрлік аймаққа ие кез-келген оптикалық
құбылсқа негізделеді мүмкін,жарықтың жутылуына. (абсорбциялық
светофилътрлер), жарық шашырауы,(шашыратқыш светофилътрлер),жарық
интенференциясы (интерференциялық светофилътр),жарық дисперенсиасына
(дисперенсилық светофилътрлер) және тағы басқа.
Ең көп таралған шыны абсорбциялық светофилътрлер, олар спектрлік
сипаттамасының турақтылығымен ,жарық әсеріне және температурағада жоғары
оптикалық біртексіздігіне төзімділігмен ерекшеленеді. Олар шыны массасында
боялған жазық –парплелъ немесе ортасындаы қойылған түссіз шыныдан шашылған
жазық-параллелъ пластинкадан тұрады. абсербциялық светофилътрлер
қозғалмайтын толқын ұзындықты жарықтың жартысын жутады. Шыны абсербциялық
светофильтрлердің өткізу жолақтары айтарлықтай кең және жүздеген және
мыңдаған ангстремдіқурайды. Абсербциялық светофильтрлер үшін шыны жасау
кезінде бүл шынынің құрамына кейбір металдардың немесеарнайы кристалдардың
жүздері қосылады. Түсті оптикалық шыныларды жасау техникасында көптеген
оптикалық шынылар зоводында жақсы меңгерлген .өндірсте светофильтр үшін 100-
ден астам маркалы тұсті шынылар шығарылады.бір,екі кейде үш шыныны
паидалана отырып ,және олардың қалыңдығын өзгерте отырып ,әртүрлі спектірлі
қажетті светофильтрлерді алуға болады.Пластинанің светофильтрлер үшін
басқада –интероцеллозді,триацитатты және басқа таңдауы болады қолдануға
болады. Кейде шелатинді светофильтрлер жумсақ қабыршақтарфонын ретінде
пайдаланылады,оларды бастабында шыны жасағанда қүяды ,сосын шыныдан ажырату
арқылы алады.светофильтрлер жасау жолының қарапайымдылығымен және өткізу
жолағын дәл таңдау мүмкіндігінің арқасында табысты қолданылуда.
Абсербциялық светофильтрлер және басқа органикалық материалдар олардың
механикалық беріктігі төмен және температуралық шыдамдылығы ,және де тез
арада дамитындығының арқасында реже сирек қолданылады.бұндай
светфилътрдің оң санасы ретінде спектірлік сипаттамасындағы әртүрлік және
дастанды қарапайымдылығын айтуға болады. сұйық абсорбцялық светофилътрлер
салыстырмалы түрде жиі қолдданады.олардың жеткіліктігіне тәжрибелік шартта
жасай олар мүмкіндігі және құрлымдағы ертінділер компонентінің
концентрациясы өзгерген кезде светофилътрдің сипаттамаларының өзгеруін
жатқызуға болады. кейбір жағдайда, мысалы : спектрдің улътра күлгін аймағын
бөлу үшін газді абсорбциялық светофилътр қолданылады. Жартылай өткізгішті
светофилътр кейде спектрдің инфра қызыл аймағында колданады,олар өткізудің
қысқа шекарасына ие болады. шашырататын селкнтивтік және нейтрал
светофилътрлер кварц немесе шыны жағында метал қабыршақтарды қою арқылы
жасалады. әртүрлі шашырату қисықты селективті шашыратқыш светофилътрді көп
қабатты диэлектрик айналар әртүрлі қалыңдықтағы қабатты шашырау арқылы
алуға болады.
Жұлдыздар фотометриясында қолданылатын светофилътрлардің
маркалары әртүрлі . төртеңді жүйеде WBVR реакция қисығы нақтылайтын
светофилътрлерді таңдауды мысал ретінде келтіруін қарастырайық.

1- суретт - Шыны светофилътрдіңң көмегімен WBVR түрінің фотометриялық
жолағының турғызылу схемасы.

1- суретте шыны светофилътрдіңң көмегімен WBVR түрінің
фотометриялық жолағының турғызылу схемасы.улътрафилет жолақ W . ол толқын
ұзындығы 3000 Å нен 4000 Å интервалды болмер секрмесы үшін жүтылудың ультра
күлгін сәуле шығуының жақын бөлігін өрнектеу керек .бұл үшін кейбір
улътрафилет шыны алу қажет.отандық өндінрістен шығарылған стандарт
светофилътрлердің өткізу қисығының тізімәнен ,көрніп турғандай. Бүл
цепке(тізбекке) ең сәийкес келетіні УФС-2 шынысы болып табылады. Ағылшын
тілінде мундай өткізу үшін red leak(қызыл ағыс)деген термин бар.қызыл
бөліктен құтылу қиынға соғады. Стандарт өңді оптикалық шынылардың ішінен
керек қасиетке ие светофилътрлер жоқ. бұны жасауға болады,мысалы ,
улътракүлгін және қызы сары филътрлерден қосымша комбинациялардыпайдалана
отырып УФС-2 фильтрінің аналогы болатын Corning 9863 фильтрін қолданып
Джонсон U жолағын өлшеу кезінде қызыл өткізу аймағында бұл фильтрдің 1P21
фотокөбейткішінің фотокатодының сезгіштігі жоқ екенін есептеді. Жеке
қондырғылы U жолағын жүзеге асыру кезде мұндай тұжырым дұрыс емес болып
шықты. Егер мыс купросының CuSO4 ∙5H2O.моно кристалынан жасалған
светофильтрді пайдаланса red leak тен құтылуға болады. Мұндай өнімдер 1960
жылдары ЛОМО көп салып шығарды. Осы кристал ғана бізге керек өткізу
жолағыма ие. Ол ультрофиолетте жеткілікті мөлдір және УФС-2 шынысының қызыл
аймақты өткізуінде жарықты ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.