MONOKRYSTALIZACJA HERMETYZACJA.

Prezentacja na temat: "MONOKRYSTALIZACJA HERMETYZACJA."— Zapis prezentacji:

1 MONOKRYSTALIZACJA HERMETYZACJA

2 Metody wytwarzania monokryształów
MONOKRYSTALIZACJA Wśród metod otrzymywania monokryształów z substancji stopionej najczęściej stosuje się metodę wyciągania ich z cieczy lub otrzymywania z fazy gazowej. Niekiedy są również stosowane metody topienia strefowego, w których krystalizacja jest zainicjowana wprowadzonym celowo zarodkiem krystalizacji. Metody wytwarzania monokryształów

3 Metoda Czochralskiego
Proces krystalizacji jest tu zapoczątkowany przez monokrystaliczny zarodek początkowo zanurzony w roztopionej substancji, a następnie wyciągany z odpowiednią szybkością z cieczy. Przez dobór warunków temperaturowych w obszarze krzepnięcia substancji można uzyskać efekt wzrostu monokryształu o orientacji krystalograficznej zgodnej z orientacją zarodka.

4 Metoda Bridgmana Metoda ta polega na powolnym wysuwaniu z pionowego pieca rurki zawierającej stopiony półprzewodnik. Zarodek krystalizacji powstaje w zwężonej części rurki po jej wejściu w obszar o temperaturze niższej od temperatury krzepnięcia substancji. W miarę obniżania zasobnika rozrasta się w nim pojedynczy kryształ ukierunkowany powstałym w zwężeniu zarodkiem.

5 Metoda Beztyglowa W metodzie beztyglowej zarodek krystalizacji zostaje umieszczony w dolnym uchwycie urządzenia. Stopnienie strefowe pręta w jego dolnej części powoduje nadtopienie zarodka krystalizacji. Przesunięcie ku górze strefy grzania wywołuje stopnienie dalszej części pręta oraz zakrzepnięcie części uprzednio stopionej. Dzięki ukierunkowaniu zarodka faza ciekła przechodzi w stan stały w formie pojedynczego kryształu. Przy pionowym ustawieniu pręta stopiona strefa jest utrzymywana między stałymi jego częściami siłami napięcia powierzchniowego.

6 Monokrystalizacja z pary
Każdy kryształ powstaje z zarodka, który następnie przez przyłączenie atomów rozrasta się do określonych rozmiarów. Warunkiem powstania zarodka jest zgromadzenie pewnej liczby cząsteczek, które po przekroczeniu wartości krytycznej i uporządkowaniu tworzą strukturę trwałą. Atomy osadzające się z pary na podłożu monokrystalicznym zajmują miejsca charakteryzujące się maksymalną liczbą sąsiadujących atomów. Zajmowanie miejsca w pobliżu największego zagęszczenia powoduje powstawanie struktury o ścisłym upakowaniu powierzchni.

7 HERMETYZACJA Przyrządy półprzewodnikowe oraz monolityczne układy scalone muszą być chronione przed wpływem środowiska. Do tego celu stosuje się hermetyczne obudowy. Hermetyzację układu zapewnia się dzięki stosowaniu obudów z tworzyw sztucznych, ceramicznych lub przez zalanie zalewą hermetyzującą. Najmniej skuteczną hermetyzację dają obudowy z tworzyw sztucznych. Obudowy metalowe, szklane i ceramiczne są uważane za najlepsze ze względu na szczelność i trwałość. Poza szczelnością stawia się im wymagania technologiczne, ekonomiczne, eksploatacyjne i montażowe. Muszą, zatem obrabiać się łatwo, powinny być tanie, wykazywać dobre właściwości eksploatacyjne oraz łatwość użycia w złożonych urządzeniach elektronicznych.

8 Obudowy i uszczelnienia chronią układ przed wpływem narażeń środowiskowych, nadają układom estetyczny wygląd oraz ułatwiają stosowanie ich jako elementów bardziej złożonych systemów. W praktyce stosuje się obudowy złożone, np. metalowo – szklane, metalowo – ceramiczne, ceramiczne w połączeniu z tworzywami sztucznymi. Najprościej i najtaniej hermetyzuje się układy scalone przez zanurzenie w tworzywie, które po stężeniu w dostatecznym stopniu spełnia zadania obudowy.

9 Bardzo dobrą metodą jest fluidyzacja, polegająca na opylaniu gorącego układu proszkiem z tworzywa, które pod wpływem ciepła mięknie i przywiera do nagrzanego układu, a po ponownym ochłodzeniu tworzy estetyczne i hermetyczne pokrycie. Innym sposobem hermetyzowania układów jest zamykanie ich w pudełkach metalowych lub ceramicznych z wypełniaczem z tworzywa i zalewanie lub zaprasowywanie w formach. Hermetyzacja jest końcową operacją w produkcji układów scalonych.