Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 18 ... 54 ... 90 ... 126 ... 162 ... 198 ... 234 ... 270 ... 306 ... 342 ... 378 ... 414 ... 425 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 скачать книгу Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками При соответствующих значениях плотности энергии, расплавленный слой распространяется внутрь образца за время, сравнимое с продолжительностью лазерного импульса ... Скрытая теплота плавления, высвобождающаяся во время затвердевания на движущейся границе раздела между жидкой и твердой фазами, уравновешивается теплоотводом в подложку ... При тепловых расчетах для случая аморфных слоев на монокристаллических подложках необходимо принимать во внимание различие термодинамических параметров аморфных и монокристаллических образцов ... Эти соотношения температур получены в предположении, что фазовый переход из аморфного состояния с тетраэдрической упаковкой в расплав, имеющий высокую плотность, является переходом первого рода ... Облучение электронным пучком, однако, приводит к равномерному распределению температуры внутри расплавленного аморфного слоя, в котором впервые были обнаружены эффекты переохлаждения ... С точки зрения лазерного облучения для увеличения эффективности взаимодействия следует использовать лазеры с длинами волн, меньшими критического значения ... При этом обеднение приповерхностной области и термический сдвиг задней стороны пика имплантированных примесей объясняются в рамках обычной диффузии и диффузии Соре ... Такое обеднение не может быть случайным, поскольку в подобных же условиях эксперимента в системе алюминий —свинец наблюдалось увеличение в поверхностной области концентрации свинца, В системе злюминий — цинк ... При этом обеднение приповерхностной области и термический сдвиг задней стороны пика имплантированных примесей объясняются в рамках обычной диффузии и диффузии Соре ... Такое обеднение не может быть случайным, поскольку в подобных же условиях эксперимента в системе алюминий —свинец наблюдалось увеличение в поверхностной области концентрации свинца, В системе злюминий — цинк ... Нагрев и охлаждение многослойных систем В некоторых случаях эксперименты по облучению проводятся на структурах, сформированных из двух или более слоев различных составов, в целях получения сплавов и соединений ... Быстрые процессы плавления и затвердевания, протекающие при облучении лазерами с модулированной добротностью, дают возможность образовывать необычные сплавы или соединения ... С точки зрения данного обсуждения в слоистой структуре отражательная способность внешнего слоя определяет величину поглощенной энергии, а коэффициент температуропроводности обоих слоев контролирует глубины проникновения теплоты и плавления ... Интересные эффекты обнаруживаются при изменении коэффициентов температуропроводности двух элементов, в процессе изучения эффектов, вызванных облучением неодимового лазера систем никель — золото — никель ... Это находится в очевидном согласии с изменением коэффициента температуропроводности, обусловленным изменением элементного состава на длине распространения теплоты для импульса продолжительностью ... Спектры обратного рассеяния показывают, что глубина образования сплавов возрастает с ростом концентрации серебра для одинаковой плотности энергии, или, иными словами, глубина плавления больше для большей концентрации серебра ... Поведение температуры также зависит от изменения термических параметров, таких, как энтальпия, температура плавления, коэффициент температуропроводности, связанный с составом и структурой ... Спектры обратного рассеяния показывают, что глубина образования сплавов возрастает с ростом концентрации серебра для одинаковой плотности энергии, или, иными словами, глубина плавления больше для большей концентрации серебра ... Поведение температуры также зависит от изменения термических параметров, таких, как энтальпия, температура плавления, коэффициент температуропроводности, связанный с составом и структурой ... Спектры обратного рассеяния показывают, что глубина образования сплавов возрастает с ростом концентрации серебра для одинаковой плотности энергии, или, иными словами, глубина плавления больше для большей концентрации серебра ... Скорость движения границы раздела твердой фазы с расплавом в процессе затвердевания выше в случае образования стекла и ниже в случае образования соединения ... Скорость движения границы раздела твердой фазы с расплавом в процессе затвердевания выше в случае образования стекла и ниже в случае образования соединения ... Если пластическая деформация сжатия велика, растягивающие напряжения могут превышать предел прочности материала, что приводит к появлению пластического течения в процессе охлаждения до начальной температуры ... Если пластическая деформация сжатия велика, растягивающие напряжения могут превышать предел прочности материала, что приводит к появлению пластического течения в процессе охлаждения до начальной температуры ... Быстрое распространение напряжений внутри образца сопровождается распространением протяженных дефектов и, вероятно, обусловливает низкую степень кристалличности, полученную после лазерного облучения ионно ... По сравнению с лазерной обработкой число экспериментов, выполненных в данной области, гораздо меньше, что связано с трудностями в получении подходящих электронных пучков ... Механизмы рассеяния энергии исследовались в целях объяснения результатов, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа и электронного микроанализатора ... Кроме гауссовой аппроксимации, для аналитического описания распределения введенной энергии в кремний, германий и арсенйд галлия используют аппроксимацию полиномами ... Эти факты должны приниматься во внимание в тех случаях когда, как в большинстве экспериментов по облучению, электронный пучок не моноэкергетйчен и угол его падения на мишень отличается от ... Энергия вводится на глубину, большую, чем для лазерного пучка, и слой толщиной, равной примерно половине длины пробега электронов, расплавляется почти немедленно ... Только при лазерном нагреве большие температурные градиенты существуют в течение продолжительного времени, в результате этого, например, в процессе электронного облучения эффектом Соре можно пренебречь ... Ввод энергии Импульсный моноэнергетический пучок частиц также можно использовать для ввода энергии в поверхностный слой мишени За короткое время и при подходящих условиях можно расплавить поверхностный слой ... Можно предположить, что в результате равномерного распределения введенной энергии температурные градиенты Во время нагрева и охлаждения будут ниже, чем в случае электронного облучения ... При большом времени температура, превышаюш,ая температуру плавления, развивается в малых областях на глубине, соответствующей максимуму тормозной способности ... При большом времени температура, превышаюш,ая температуру плавления, развивается в малых областях на глубине, соответствующей максимуму тормозной способности ... В металлах лазерное излучение поглощается на поверхности так, что высокие температурные градиенты могут сохраняться продолжительное время в процессе нагрева, более того, в противоположность полупроводникам, они могут сохраняться в течение времени, сравнительно с продолжительностью охлаждения ... В металлах лазерное излучение поглощается на поверхности так, что высокие температурные градиенты могут сохраняться продолжительное время в процессе нагрева, более того, в противоположность полупроводникам, они могут сохраняться в течение времени, сравнительно с продолжительностью охлаждения ... Равновесие между двумя фазами определяется их объемными свойствами, а кинетика фазового перехода первого рода зависит от строения межфазной границы раздела ... По самому определению фазового перехода первого рода эта область неоднородна и детальный анализ процесса сложней, чем в случае фазовых переходов более высоких порядков ... В результате абсолютное большинство моделей построено для условий, далеких от равновесных, когда скорость роста кристалла значительно выше наблюдаемой в лабораторных условиях ... Предельные скорости теплопроводности, диффузия примесных атомов, нестабильность межфазной границы раздела относятся к эффектам, сохраняющимся при переходе к высокоскоростной термообработке ... Интенсивное исследование захвата с применением высокоэффективного метода обратного резерфордовского рассеяния позволило установить кинетику и ориентационную зависимость явления для ряда легирующих примесей ... Такие технологические приемы, как охлаждение разбрызгиванием, закалка вытягиванием, закалка в валках, позволили значительно увеличить скорости охлаждения и расширить количество материалов, которые могут быть получены в виде стекол, в большинстве стеклообразующих материалов стекло представляет собой застывшую массу со структурой жидкости, Одн ... Качественное понимание анизотропии было достигнуто сравнительно давно, а количественные расчеты скоростей роста стали возможными благодаря развитию в последнее время численных методов ... Наилучшим путем достижения поставленной цели является краткий исторический обзор, поскольку при таком подходе представляется возможным рассмотреть и некоторые идеи, давшие толчок исследованиям кристаллического роста, но оказавшиеся впоследствие не вполне верными, Гиббс ... Качественное понимание анизотропии было достигнуто сравнительно давно, а количественные расчеты скоростей роста стали возможными благодаря развитию в последнее время численных методов ... Наилучшим путем достижения поставленной цели является краткий исторический обзор, поскольку при таком подходе представляется возможным рассмотреть и некоторые идеи, давшие толчок исследованиям кристаллического роста, но оказавшиеся впоследствие не вполне верными, Гиббс ... Если адсорбированные атомы не взаимодействуют, то скорость испарения равна произведению количества адсорбированных атомов на вероятность испарения одного из них ... Скорость доставки атомов к поверхности возрастает, число адсорбированных атомов будет также увеличиваться до тех пор,, пока скорость испарения не сравняется со скоростью осаждения ... Его рост будет происходить только в том случае, если плотность адсорбированных атомов окажется достаточно большой для проявления между ними взаимодействия и образования островков нового слоя ... Как увидим далее, в некоторых случаях плотность адсорбированных атомов оказывается настолько большой, что барьер, связанный с созданием островков, обращается в нуль ... Если использовать для расчета свободной энергии, связанной с отдельной поверхностной ступенькой, значения макроскопической свободной энергии, то теория зародышеобразования предсказывала, что кристаллы не должны расти при малых значениях пересыщений ... Они пришли к выводу, что кристаллы плавятся прежде, чем будет достигнута очень высокая плотность поверхностных адсорбированных атомов, и вследствие этого указанный эффект не должен оказывать большого влияния на рост кристаллов ... Из этой теории следует, что при росте кристалла из расплава, когда энергия превращения мала, степень заполнения поверхности адсорбированными атомами будет весьма высокой ... Таким образом, металлические кристаллы или кристаллы конденсированных инертных газов в контакте со своими расплавами обладают весьма высокой плотностью адсорбированных атомов ... Получить аналитическое решение для ответа на поставленный вопрос не представляется возможным, однако в нашем распоряжении имеются достаточно точные численные расчеты ... Для правильного описания процесса следует признать возможность осаждения адсорбированных атомов в следующем слое на поверхности кластеров, а также возможность ухода атомов из почти построенных слоев ... Выше этой температуры атомные плоскости не препятствуют перестройке поверхности раздела и она перемещается свободно, подобно границе раздела жидкость — жидкость ... Скорость роста кристалла, предсказанная на основе машинного моделирования, зависит от того, находится ли равновесная поверхность выше или ниже температуры появления шероховатости ... Модель Изинга оказалась продуктивной при описании многочисленных трехмерных критических явлений, поскольку они определяются кооперативными процессами ... Скорости роста кристаллов, предсказанные в модели Изинга, пропорциональны скорости доставки атомовПри росте из газовой фазы можно получить достаточно хорошие оценки ... Сходные результаты, однако обычно в более узком температурном диапазоне, получены для многих материалов, которые имеют высокую вязкость расплавов, включая стеклообразующие вещества, полимеры и органические материалы ... Имеющиеся данные по скоростям роста дендритов в переохлажденных расплавах позволяют установить зависимость скорости от начальной температуры ванны, но не от температуры подерхности раздела ... Захват примесных атомов Одно из наиболее интересных явлений при лазерном отжиге кремния — это возможность удержать в решетке большое количество легирующей примеси ... При последующем печном отжиге избыточный галлий выпадает из решетки, подтверждая, что концентрация галлия действительно значительно превосходила максимальную равновесную растворимость ... Используя значения скорости перекристаллизации, рассчитанные с помощью теории теплопроводности, полученный после лазерного отжига профиль можно описать, полагая ... Наличие в кристалле примесей с концентрацией, значительно превосходящей равновесную, означает, что в процессе его роста преобладают кинетические эффекты ... Поскольку на границе раздела происходит фазовый переход, эти процессы описываются специфическим набором уравнений, определяющих граничные условия объемной диффузии ... Используя значения скорости перекристаллизации, рассчитанные с помощью теории теплопроводности, полученный после лазерного отжига профиль можно описать, полагая ... Наличие в кристалле примесей с концентрацией, значительно превосходящей равновесную, означает, что в процессе его роста преобладают кинетические эффекты ... Однако этого не происходит скорее всего потому, что атомы вводятся в кристалл с концентрацией, превышающей значения, предсказанные равновесной термодинамикой ... |
Расчеты тепловых процессов при сварке
Сборка и сварка корпусов судов
Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Практикум: Навч.посібник
Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками
Металловедение пайки
Теорія зварювальних процесів. Дослідження фізико-хімічних і металургійних процесів та здатності металів до зварювання
Справочник по сварке цветных металлов
