ЕЛЕКТРОННИ СВОЙСТВА НА DIAMOND
През последните години, в резултат на разследване на различни свойства на диамантени кристали разкрива възможността за използването им в електрон-трон индустрия за транзисторни устройства, измервателни уреди и други инструменти. Диаманти с полупроводници, законопроект-ТА и други електронни свойства имат обхват prei-Tage сравнение с широко приложение в индустрията и силиций германиеви кристали. Възможни приложения на диаманти в електроника през цялото време разширяват и е вероятно, че в близко бъдеще те ще играят голяма роля в развитието на тази индустрия. Електронните свойства на диамант е изследвана с различна степен на детайлност. Някои от тях вече имат специална монография (Шампион 1963; Gaumont, 1966), който описва подробно полупроводника и други свойства на Алма-разговор, и затова в тази работа са най-обща информация за електронните свойства на диамант.
Електропроводимостта на диамант. На практика при стайна Петя Буюклиева-perature диаманти са изолатори, но те могат да rassmat Рива и като полупроводници с много широк Bandgap # 8710; Е = 5,7 ЕГ. Идеални диамантени кристали, съгласно теоретични изчисления, трябва да имат съпротивление на ред 1070 ома · cm (Champion, 1963). Примесите значително да намали тяхното съпротивление: поразително съпротива риболов-кристал диамант равен 1014-1010 ома · см. Сред типа азот без II диаманти са понякога проби с относително ниско специфично съпротивление, с (25-108 ома · cm). Тези диаманти са в luprovodimostyu, беше открита за първи път Custers (Custers, 1952) и определен като тип импровизирам диаманти. Установено е, че всички от Ал-МАЗ, боядисани в синьо и синьо, са полупроводници ками. Всички полупроводникови диаманти имат р-тип проводимост. Преди това се предполага, че акцептор онечиствания поради vayuschey-полупроводникови свойства на диаманта е алуминий-мина (Lightowlers, 1963); В момента тя предполага, че за този имот може да е отговорен бор примеси (Колинс, Уилямс, 1970 г.).
Проводимостта на диамант зависи от температурата. Ос-зависимостта на електропроводимостта на температурата на конвенционални диаманти от тип I Yakut депозити се изследва Pogodaevo Н. К. (1960) и I. Rozhkov и сътр. (1964). Те откриват, че три ИПИ-региони са различни в зависимост от температура проводимост: 1) в границите от 340 ° до 480 ° експонента ясно изразено социално-зависимост; vyriruet енергийна стойност на 1.6-2.4 ЕГ; 2) в границите от 480 до 580-600 ° зависимост наблюдава същото мост но варира енергия от 1.8 до 2.8 ЕГ; 3) в диапазона 580-700 ° С експоненциална зависимост не се открива; характер ЛИЗАЦИЯ за всички кристали максимална появява при 580-620 ° С и 680 ° С
Photoconductivity. Диамантите са определени photocurrents когато въртене-tchtsenii ултравиолетови лъчи с дължина на вълната от 2100-3000 ° A. чрез едновременно излъчване на диамант с инфрачервена и ултравиолетова светлина увеличава photoconductivity-telno настъпването два пъти. Максимална photoconductivity в диаманти е причинена от различни видове лъчи от различни дължини на вълните: най-фото-тока от диаманти Вид бях виждал при осветяване с лъчи # 955; = 2550-2700 # 506;, тип IIA диаманти имат - когато # 955; = 2250 # 506; и втори максимум на мак - по-дълги дължини на вълната (1965 Konorova и др.).
При идентични условия фототока в тип II диаманти от порядъка по-голяма фототока възбужда в диаманти от тип I.
Преброяване проводимост. Известно е, че когато удари с бързи частици в photoconductors в последния импулсен ток, се появява във външната верига. Този имот може да се използва в кристално кал метра проводимост. Преброяване-диамантени свойства са изследвани и описани от редица изследователи (Champion, 1952; Cotty, 1956; Taylor, 1956; Трот, 1953; Ван дер Velden, Freeman, 1959; Champion, Kennedy, 1956; Gaumont, 1966).
Установено е, че диаманти от тип II, с повишена тер-toprovodimostyu може да се използва в броячите на проводимост. Диаманти от тип I също притежават тази способност, но механизмът на профила се различава от диамант броене механизъм тип II (Афанасиева, Konorova, 1963; Eagles, Афанасиева, 1966). може да се ползва диаманти и е в сцинтилационни броячи, тъй като те имат способността да Luminesce под влиянието на радиоактивни частици (Champion, 1963; Дийн и сътр 1960 ;. Ralph, 1959, 1960; Champion, Kennedy, 1965; Gaumont, 1966) ,
Електронен парамагнитен резонанс. Идеален диамантени кристали с перфектна структура, не дават електронен парамагнитен резонанс. по-роден диамантени кристали примеси елементи причинява някои недостатъци, които допринасят за абсорбцията на парамагнитен.
Някои от линии в EPR спектрите свързани с смес алуминий-minum, замествайки с въглерод, във връзка с което се образуват "дупки" локализирани на връзките А1-C (Смит и др. 1969). Избраните влияние изотопи С13 и N15 (Loubser, Du Preez, 1965).
Топлинните свойства на DIAMOND
Диаманти имат изключително висока топлопроводимост. Когато времето температура топлопроводимост на диамантени персонални промени. Като видове, но на фиг. 75, диаманти от тип II в определен температурен диапазон топлина се провежда 5 пъти по-добре от Cu (Berman, 1964). В тази връзка, съдържа азот диаманти са били използвани по някакъв инструмен-ма за отвеждане на топлината от горещо. I. Rozhkov и сътр. (1964) изследва зависимостта на топлопроводимост на кристална симетрия. Това топлопроводимост е създадена anizotoropiya: те се отбележи, че изолираната повърхност диамантени кристали имат формата на елипсоид на въртене, или може би триосно елипсоид. Според тях, специфичната топлина варира по протежение на ос L3 на 0,523 до 0,554 кал / см · сек · ° С (средно 0,547); по оста L3 - от 1.7-2.4 кал / см · сек · ° С.
Дефектните диамантени кристали понякога пляскане, когато HEAT-Ваня. Въпреки това, перфектни кристали може да се нагрява до темпо-perature 1800-1850 ° С и незабавно се охлажда; По този начин те не само нарушава и двете, но напротив, според някои изследователи, консолидира-nyayutsya във връзка с частично освобождаване на стреса.
Графит, отглеждане диамант на получената алотропна трансформация е смес от # 945; - и # 946;-форми. Ос [0001] графит е ориентирана успоредно на [111] Diamond [Титов Futergendler, 1962; Гренвил-Wells, 1952). Въз основа на това беше установено, че не е Клифтън pseudomorphs на диамант (Londsdale, Milledge, 1965).
В литературата понякога показва, че диамант графитизиране по-Chin при ниски температури, както се наблюдава в потъмняването на повърхността вече при 1000-1200 ° С, обаче, трябва да се има предвид, че в този случай полиморфна преход под влиянието на не температура niem Това се случва, и филм се формира само GRA-добре на повърхността на диамант под въздействието на кислород. Този вид "графитизиране" диамант може да се случи дори и при 650 ° С, което е описано по-долу в раздела за химически, който сте диаманти свойства. Подробна информация за прехода на диамант в графит и Дрю-GIH термични свойства на диамант може да бъде получена от специални работи по темата (Bridgman, 1941; Evans, James, 1964; Berman, 1965).
Химични свойства на диаманти
Диаманти са устойчиви на всички киселини; -късно той да има никакъв ефект върху техните кристали дори при високи температури. От друга страна, в разтопен алкален, различни метални соли и кислород са относително лесно гравирани. Експерименти на ецвания диамант в тези среди, проведени от много изследователи с различни цели: моделиране форми изследване за разтворимост форми офорт, възпроизвеждане на пластики, наблюдавани в естествен диамант, проучване офорт проценти различни лица и др.
Минималната температура, при която се наблюдава ецване на диамант, и се характеризира с Patel Ramanathan (Patel, Ramanathan, 1962) чрез третиране с диамант NaCl04 и KS1O3, т. Е. много силни окислители. При високи експозиции (181 з) образуване на триъгълни фигури офорт на (111) в експерименти се наблюдава при 380 ° С
Някои изследователи, произведени в офорт диамант топящи състезания кимбърлит (Luzi, 1892; Франк, Puttick, 1958). Това Oche очевидно, че се топи в други породи като диаманти ще обръщам Xia поради излагане на кислород изтичането чрез термично разпадане и частични депозити разтвор на диамант въглерод в средата силикат. Диаманти когато гравиран-високи температури в някои газообразни среди: О. CO, СО2Н, водна пара, CI (Frank, Puttick, 1958).
Голям практически и научен интерес са данни chennye полу-диамант в изследването на реакции с кислорода при температури СЕЗОН кал. Известно е, че диаманти се изгарят в поток от кислород при 720 ° С и на въздух при 850 ° С, обаче, чрез нагряване на диамант в системата с нисък вакуум (10-2 - 10-5 Torr ..) Под влияние на остатъчен кислород в тяхната черна повърхност е плътно графит филм, който лесно се отстранява при HC1O4 на кипене-chenii. Заедно с AV контакт Бочко Изследванията, проведени dovanie-graphitizing диамант повърхност под въздействието ката-лизиране ефекти на останалите в системата остатъчен кислород под вакуум от порядъка на 3 · 10-4 - 2 х 10-5 mm Hg. Чл. Диаманти по-grevalis в температурен диапазон 1100-1500 ° С Ние изследвани два прозрачен общ кристал диамант и две диамант тъмно Seele солна черупка (покрити диаманти).
четири експерименти последователно нагряване Mazov-ал се провежда във вакуум от 5 · 10-4 - 2 х 10-5 mm Hg. Чл. при 1100, 1200, 1300 и 1500 ° С
В резултат на топлинна обработка избрани диаманти kuume изцяло покрити с черна повърхност, гъста графит заловен Coy, които не се отстранява с царска вода. След обработката на обаждането Алма измерва относителната устойчивост характеризиращата STE-пън (дебелина) на повърхността на графит филм нападения-давайки проводимост разлика диамант. След промиване в кон-ориентирана HC1O4 повърхностен филм е напълно отстранена и устойчивост, както преди експеримента, става равна на безкрайно голяма стойност. Общо в четирите експерименти диаманти след последователността нагрява при температура 1100-1500 ° С в Techa зададена на 19 часа. По този начин загубата на тегло на всяка кристална направи незначително количество (мг) 0.152 (0.393%), 0.033 (0.082%), 0.036 (0.111%) и 0.017 (0.055%). Общо всичките четири диамант загубил само 0,238 мг (0.237%). След четири писти всички диаманти запазва Нийли лъскава повърхност. Конвенционалните кристали са напълно прозрачни, както и преди експеримента, въпреки обработката дългосрочен vysokotem meraturnuyu. Две кристал вид IV (диаманти г обвивка), която има първоначално тъмно зелен цвят след нагряване при т = 1100 ° С са тъмно дори след Oud-среда повърхност черен графит филм. След нагряване при т = 1200 ° С, те стават напълно черен. Въпреки това, черен цвят не е причинено от графитизиране кристали около техния обем и pocher-neniem диамант само около микро-включвания, които са в изобилие в външна зона. Както е посочено М. Siilom (печат, 1966), с включвания в черупките на кристалите от този вид е тясно свързан кислород. Очевидно е, че ако един диамант температура обработка на частично графитизиран само в областите, граничещи с включвания, под въздействието на кислород. Между микроскопични включвания диамант запазва своя цвят; Това е кристално чист и много вътрешната сърцевина на кри-срив, което се вижда ясно на тънки секции от тези диаманти след обработката.
По този начин, чрез нагряване на диаманта при темпера-тура до 1500 ° С се наблюдава само най-малка повърхност графитизиране на диаманта срещащи се под влиянието на излагане на малки количества кислород, консерванти Xia отоплителна система дори при висок вакуум от 10-4 - 10- 5 mm Hg. Член. по-ниска вакуум се образува относително дебел филм, но при относително високо налягане partsial-префектура кислород изгаря черен графит филм, тъй като неговото Скорост на образуване става по-малка от скоростта на окисление (прегаряне).
Свързани статии