CC BY
13ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ГЕОМЕТРИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОН МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ
ПОЛУПРОВОДНИКОВ
Лоскутова А.Д. студентка, Королева И.Л., Макарчук А.П.
Тамбовский государственный технический университет, korolevanpal@yandex. т
DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10041
Как известно температура непосредственно связана со многими электрофизическими параметрами и явлениями, происходящими в полупроводниках. С изменением температуры меняются электрофизические параметры монокристаллических полупроводников. К таким изменениям приводят изменения в расположении энергетических уровней в кристалле, причем при наличии внешнего электрического поля уровни еще и искривляются [1]. Одновременное воздействие температуры и электрического поля [2, 3] вызывает различные изменения состояния «плоских зон».
Зависимость энергетических уровней от температуры в отсутствии электрического поля схематично показана на рис. 1.
Е А
Ее
-►
Т
Рис. 1. Зависимость положения уровня Ферми и ширины запрещенной зоны от
температуры.
Уровень Ферми для электронов с эффективной массой меньшей, чем у дырок с ростом температуры приближается к зоне проводимости, в случае более легких дырок уровень Ферми с ростом температуры приближается к валентной зоне [4]. При температуре 0 Кельвин уровень Ферми располагается точно в середине запрещенной зоны. Кроме того, сама запрещенная зона сужается с ростом температуры, что необходимо учитывать при проектировании полупроводниковых термочувствительных элементов. Так же необходимо учитывать разницу в эффективных массах электронов и дырок (при одинаковых массах уровень Ферми находится в середине запрещенной зоны).
Список литературы:
1. Брусенцов Ю.А. Исследование электрофизических процессов в полевых полупроводниковых структурах для измерения теплофизических характеристик / Ю.А. Брусенцов, А.П. Королев, А.В. Озаренко // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2006. - Т.12, №1. - С. 122-128.
2. Королев А.П. Эффективный подход в описании наноразмерных процессов в полевой структуре на монокристаллическом кремнии / А.П. Королев, М.В. Макарчук // Тезисы докладов 2-ой Международной конференции с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах», 2015. - С. 132-133.
3. Королев А.П. Электрофизические свойства пористого кремния / А.П. Королев, М.В. Макарчук // Тезисы докладов 2-ой Международной конференции с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах», 2015. - С. 333-336.
4. Королев А.П. Porous Silicon is for environmental monitoring / А.П. Королев, М.В. Макарчук, Н.Б. Бадирова // В.И. Вернадский: устойчивое развитие регионов Материалы Международной научно-практической конферен- ции, 2016. - 159163 с.
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ОТЖИГА НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
Буренина А.И. студент, Толстов Н.А. студент, Королев А.П.,
Макарчук М.В.
Технологический институт ФГБОУВО «ТГТУ», Тамбов DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10042
Процесс изготовления изделий различного назначения из сталей часто включает в себя термообработку, предназначенную для изменения и получения требуемых свойств. Но и без специально назначаемой термообработки стальные заготовки могут подвергаться другим технологическим операциям, связанным с нагревом и охлаждением. Также в процессе эксплуатации детали из стали могут испытывать циклический нагрев и охлаждение.
Одним из видов высокотемпературной обработки сталей является полный перекристаллизационный отжиг, который заключается в нагреве выше температуры фазовых превращений, выдержке и медленном охлаждении вместе с печью. Такой нагрев может привести к обезуглероживанию поверхностного слоя стали. Углерод в структуре содержится в виде растворенных атомов в кристаллической решетке и в химическом соединении Fe3C - карбиде железа.
85
