MINISTERSTVO_OSVITI_I_NAUK

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУК ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ФІЗИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЇ ФІЗИКИ Звіт про проходження метрологічної практики Виконав студент 2 курсу 5 групи Рижак Дмитро Керівник практики від вузу професор Сусліков Л.М. Керівник практики від підприємства старший науковий співробітник Турок І.І. Зміст Вступ3 1.Структура і співробітники відділу матеріалів функціональної електроніки.4 2.Процеси,освоєні в відділі матеріалів функціональної електроніки.6 2.1.Вирощування кристалів.8

Вступ. Проходити практику автору звіта переважно довелося у відділі матеріалів функціональної електроніки.Як виявилося,цей відділ дуже мало фінансують на даний момент і замовлень майже нема,що не може не дивувати,оскільки київське конструкторське бюро «Луч» надає багатий вибір керованого озброєння,на яке,в зв’язку з подіями в країні,мав би бути значний попит,а в даному відділі проводять значну кількість технологічних операцій,які є частиною технологічного процесу виготовлення інтегральних мікросхем,які доцільно використовувати як елементи такого озброєння.Можна було б пояснити це припущенням,що в них не використовуються інтегральні мікросхеми,і вони на друкованих платах з монтажем кожного елемента як окремого приладу,або й зовсім на електронних лампах,але з огляду на те,що одна ВІС на 10000 елементів поміщається на кристалі площею декілька сантиметрів,а,навіть якщо припустити,що маса одного окремого транзистора всього 0,5 г,для такої ж кількості елементів отримуємо 5 кг,така версія не виглядає правдоподібно.Можна було б запропонувати інші пояснення;але це мало стосується тем,про які буде йти мова у звіті. Знаходиться Інститут електронної фізики НАН України в Ужгороді, вул. Університетська 21. Він має широкі зв’язки з науковими інститутами та університетами Німеччини,США,Росії,Англії та багатьох інших країн,здебільшого європейських.Його співробітникам належать 27 авторських свідоцтв та патентів.Окрім відділу матеріалів функціональної електроніки,він складається також з таких відділів:відділ електронних процесів,відділ іонних процесів,теорії елементарних взаємодій,квантової електроніки та фотоядерних процесів.

1.Структура і співробітники відділу матеріалів функціональної електроніки. В будівлі Інституту електронної фізики НАН України в Ужгороді відділ матеріалів функціональної електроніки знаходиться у підвалі;він містить лабораторію вирощування кристалів,компоновочну,лабораторію тонкоплівкових технологій,рентгенівську лабораторію та лабораторію спектроскопії. Лабораторія вирощування кристалів знаходиться в кабінеті 107,в ній працюють старший науковий співробітник Турок Іван Іванович(має близько 100 друкованих праць,15 авторських свідоцтві та 9 патентів,галузі наукових інтересів-напівпровідникове матеріалознавство) та провідний науковий співробітник Головей В.М.(має понад 155 праць,9 авторських свідоцтв та патентів,наукові інтереси-вирощування монокристалів,синтез складних халькогенідних сполук,одержання неорганічних стекол і кераміки) Компоновочна знаходиться в кабінеті 104,в ній працює провідний інженер Биров Микола Миколайович.(має 8 праць,наукові інтереси-напівпровідникове матеріалознавство) Лабораторія тонкоплівкових технологій знаходиться в кабінеті 103, в ній працюють старший науковий співробітник Лоя В.Ю.(має понад 70 праць,2 винаходи,2 авторські свідоцтва,наукові інтереси-,фізика,хімія і технологія тонких плівок складних напівпровідників) та аспірант Грицище Я.В. Рентгенівська лабораторія знаходиться в кабінеті 102,в ній працюють старший науковий співробітник Соломон А.М(близько 105 праць,4 авторські свідоцтва,наукові інтереси-фізика твердого тіла,фізична електроніка,оптика) та науковий співробітник Красилинець В.М.(наукові і) Лабораторія спектроскопії знаходиться в кабінеті 101,в ній працюють провідний інженер Чичура І.І. та інженер 1 категорії Примак В.М.

2.Процеси,освоєні в відділі матеріалів функціональної електроніки. Хоча на момент проходження практики у даному відділі поєднувалися невисоке фінансування,відсутність замовлень та сезон відпусток,і робота майже повністю зупинилася,утім значна кількість технологічних операцій освоєна досить давно і може знов бути запущена за умови посилення фінансування.Взагалі ситуація в країні створює враження,що значна кількість наукового і виробничого потенціалу в нашій країні не використовується через недостатнє фінансування.Так,на Україні знаходиться значна кількість бронетанкових заводів,які були засновані ще за часів СРСР або й за царизму,за допомогою яких,за певними даними, "Укроборонпром" передав з початку 2015 року військовим 797 одиниць озброєння і бронетехніки і серед продукції яких знаходяться танки,БТР,самохідні ПТРК,броньована розвідувально-дозорна машина «Хазар», броньована ремонтно-евакуаційна машина БТР-3БР на базі БТР-3, командирська машина БТР-3К,(в т.ч.Харківський танковий завод,в конструкторському бюро якого з 1937 по 1940 роки був розроблений знаменитий танк Т-34),однак в листі командира батальйона «Азов» зазначено в т.ч. і те,що його бійцям не вистачає техніки.І при цьому до того ж до Верховної Ради України Кабінетом Міністрів України було внесено «Проект Закону про внесення змін та визнання такими, що втратили чинність, деяких законодавчих актів України» №1577 від 22 грудня 2014 року та «Проект Закону» (доопрацьований) 26.12.2014,у висновку на який було вказано,що в ньому пропонується зміна умов оплати праці широкого кола працівників,в т.ч. працівників вищих навчальних закладів, працівників навчальних закладів, працівників позашкільних навчальних закладів, працівників загальноосвітніх навчальних закладів.Для громадянина нашої держави природним поясненням була б корупція,однак між іншим (пропозиція щодо фактичного замороження середньої заробітної плати, яка застосовується при призначенні пенсії; » пропонується запровадити плату за навчання в дитячо-юнацьких спортивних школах, передбачивши, що порядок та розмір плати за навчання в цих закладах встановлюється Кабінетом Міністрів України та ін.) в пункті 12 Висновку на проект Закону України «Про внесення змін та визнання такими, що втратили чинність, деяких законодавчих актів України»(№ 1577 від 26.12.2014 р., доопрацьований) вказано дослівно:“У проекті пропонується вилучити частини 1 та 2 статті 32 Закону України «Про статус народного депутата України». У зазначених приписах Закону встановлено обов’язок Міністерства фінансів України щомісячно перераховувати на рахунок Верховної Ради України не менше однієї дванадцятої частини суми бюджетних призначень на забезпечення діяльності Верховної Ради України, а у випадку фінансування у менших обсягах передбачено списання коштів з рахунків Державного казначейства в безспірному порядку.”.Причини внесення цього законопроекту стають більш-менш зрозумілими,якщо взяти до уваги те,що зовнішній держборг в останні роки починає хронічно випереджати валютні резерви України, і на 01.06.2015 він перекривався ними лише на 22,8%. Отже,простій обладнання в відділі МФЕ в ІЕФ НАН України в Ужгороді зумовлений не технічними причинами.В ньому освоєні такі технологічні операції,як вирощування кристалів,термовакуумне нанесення плівок,кристалографічна орієнтація кристалів рентгенівськими променями,різання кристалів на пластини,а також спектроскопія.

2.1.Вирощування кристалів. В даному відділі існують технології вирощування кристалів методом Чохральського (наявні декілька установок,позначені як НХ-1,НХ-2 та НХ-3),вертикальним методом Бріджмена,а також винайдено власний метод вирощування кристалізації,відомий як зворотній метод Бріджмена. При вирощуванні монокристалів методом Чохральського для ініціювання росту кристалу затравку опускають в розплав, плавно зменшують її температуру і починають витягати кристал з розплаву. Оскільки в більшості модифікацій методу Чохральського прихована теплота кристалізації виділяється головним чином за рахунок теплового випромінювання, інтенсивність якого визначається випромінюючою площею і температурою навколишнього середовища, діаметр кристала залежить від співвідношення між швидкістю витягування і характером температурних полів. Метод тигельний,тому при вирощуванні кристалів з тигля відбувається забруднення розплаву матеріалом тигля. Тигель для кристалізації кремнію цим методом можна виготовляти з кварцу,графіту,платини та ін. Зокрема в джерелі,датованому 1987 роком,вказано,що на той час найкращим матеріалом для виготовлення тигля був кварц.Там же вказано,що цим методом можна вирощувати кристали діаметром до 30 см,а як стверджують в ІЕФ НАН України,до півметра. Для забезпечення більш рівномірного розподілу температури і домішок за обсягом розплаву початковий кристал і тигель з розплавом обертають, причому зазвичай в протилежних напрямках. Незважаючи на це, обертання у свідомо неоднорідному тепловому полі завжди призводять до появи на поверхні злитка дрібної гвинтової нарізки. Вирощування кристала йде з вільної поверхні розплаву, не обмежується стінками контейнера (тигля), тому кристали, отримані методом Чохральського, менш напружені, ніж кристали, отримані іншими тигельними методами. Метод Бріджмена (також метод напрямленої кристалізації)не використовує затравку,для нього наявний деякий температурний градієнт.Він поділяється на вертикальний метод Бріджмена(розплав кристалу знаходиться в вертикальній ампулі,вектор температурного градієнта напрямлений зверху вниз.Дно ампули може бути плоским,конічним,закінчуватися капіляром або бути з’єднаним з одним або кількома розширеннями капілярами.Якщо в конічній частині або капілярі зароджується декілька кристалів,то як правило,розростається один з них),горизонтальний метод Бріджмена(розплав у горизонтальній ампулі або човнику,температурний градієнт напрямлений з одного боку в інший,кристалізація починається з того боку,де нижча температура.Якщо вірити Головею Вадиму Михайловичу,існує різновид цього методу,в якому використовується затравка,розміщена в виїмці на краю човника),та зворотній метод Бріджмена,про який окремо. Зворотній метод Бріджмена полягає в тому,що розплав досліджуваної речовини знаходиться в ампулі у вигляді піщаного годинника або ампулі,яка містить графітові або керамічні вставки,причому канал для відбору зародку в ампулі або у вставці знаходиться у верхній частині ампули.Вектор температурного градієнта напрямлений зверху вниз.Цим методом можна отримати кристал,який не дотикається до стінок ампули,утім він непридатний для отримання кристалів речовин,щільність яких в твердій фазі менша за щільність в рідкій фазі.Також недолік цього методу в тому,що при переході ампули з речовиною крізь ізотерму кристалізації стінки ампули охолоджуються швидше центр,що ініціює ріст кристала коло стінок,і в результаті утворюються порожнини,відношення площі поперечного перерізу якої до площі поперечного перерізу власне кристала.Порожнина має гладку поверхню,що може свідчити про її різке зародження.

2.2.Оптична спектроскопія.

Згідно з поясненнями,які надав автору старший науковий співробітник Ажнюк Юрій Миколайович,в ІЕФ НАН України є обладнання для спектроскопії пропускання та поглинання,для раманівської спектроскопії на гелій-неоновому лазері так для раманівської спектроскопії на аргоновому лазері.

Обладнання для спектроскопії пропускання та поглинання,яке знаходиться в ІЕФ НАН України, МДР-23 складається з двох джерел світла,конденсора,оптичного фільтра,який слугує монохроматором,вхідної щілини,дифракційної решітки для розкладання світла у спектр,тримача з 4 віконцями,до одного з яких прикріплюють зразок досліджуваної речовини та фоточутливого пристрою. 4 віконця в тримачі призначені для того,щоб можна було спершу виміряти спектр,отриманий на решітці без будь-якої речовини,а потім спектр досліджуваної речовини,і,порівнюючи два дані спектри,знайти спектр поглинання та пропускання речовини.Таким чином власні спектральні характеристики приладу не вносять похибки. Раманівська спектроскопія ґрунтується на вивченні спектрів,отриманих в результаті раманівського розсіювання в речовині. Комбінаційне або раманівське розсіювання світла - розсіювання світла в газах, рідинах і кристалах, що супроводжується помітною зміною його частоти. На відміну від релеївського розсіювання світла, при К. р. с. в спектрі розсіяного випромінювання спостерігаються спектральні лінії, відсутні в лінійчатому спектрі первинного (збудливого) світла. Число і розташування з'являються ліній (наз. комбінаційними лініями або супутниками) визначається молекулярною будовою речовини. Раманівське розсіювання змінює довжину хвилі падаючого світла внаслідок взаємодії світла з коливальними квантами розсіюючої молекули.Утворюються стоксові та антистоксові спектральні лінії.Стоксова раманівська лінія - перехід молекули з нижнього на верхній коливальний рівень в результаті поглинання і розсіювання кванта світла.У такому разі частота світла зменшується на (Ев-Ен)/h,де h-стала Планка,Ев та Ен-відповідно енергії верхнього та нижнього коливальних рівнів. Антистоксових раманівська лінія - перехід молекули з верхнього на нижній коливальний рівень.За такого розсіювання згідно з лекціями проф. А.В. Васильева «Введення в спектроскопію» інтенсивність антистоксових ліній мала, оскільки ймовірності переходу з верхніх на нижні коливальні рівні малі, внаслідок великих заселенностей нижніх рівнів,і у практиці спектроскопії комбінаційного розсіювання використовують стоксову лінії.З слів Ажнюка Ю.М.,інтенсивність спектральних ліній раманівського розсіяння нижча,ніж інтенсивність основної лінії,в 106-108 раз(стокових чи антистоксових,він не уточнив),тому для раманівського аналізу доводиться використовувати надзвичайно чутливі фотоприймачі. У спектроскопії комбінаційного розсіювання є активними коливання зв'язків, при яких відбувається зміна поляризовності зв'язку. Наявне в ІЕФ НАН України обладнання для раманівського аналізу на основі гелій-неонового лазера ДФС-23 містить власне лазер на повітряному охолодженні,який,в свою чергу,містить газорозрядну трубку з резонатором та відводами,фокусувальну систему,а також фотоелектронний помножувач. До обладнання для раманівського аналізу на основі аргонового лазера автор доступу не мав,утім завдяки вищезгаданому Ажнюку В.М. відомо,що аналіз на такому обладнанні займає набагато менше часу,ніж аналіз на ДФС-23,до того ж аргоновий лазер вдвічі коротший і здатний генерувати промінь різноманітних довжин хвиль зеленого і синього діапазону,в той час як гелій –неоновий-тільки промінь червоного кольору з довжиною хвилі 633 нм.Недоліком його є те,що його КПД дуже низький (менше 0,1%),тому для досить потужного аргонового лазера потрібна значні витрати електроенергії і потужна система охолодження,і через це недешевий як сам лазер(аргоновий лазер установки,яка знаходиться в ІЕФ НАН України,містить в тому числі і змійовики водяного охолодження і має газорозрядну трубку,виконану з кераміки на основі оксиду берилію,який має теплопровідність,близьку до теплопровідності свинцю),так і робота на ньому(значні витрати електроенергії і води для охолодження).

2.3.Методи виготовлення тонких плівок. Автору звіта вдалося дізнатися тільки про ті наявні установки для отримання тонких плівок,принцип дії яких оснований на термовакуумному методі.Серед них-установка з термовакуумним методом резистивним нагрівом та установка ВУ-2М з електронно-променевим нагрівом. Термовакуумний метод отримання тонких плівок заснований на нагріванні у вакуумі речовини до її активного випаровування і конденсації випарованих атомів на поверхні підкладки.До переваг методу осадження тонких плівок термічним випаровуванням відносяться висока чистота осаджуваного матеріалу (процес проводиться при високому і надвисокому вакуумі), універсальність (наносять плівки металів, сплавів, напівпровідників, діелектриків) і відносна простота реалізації.Обмеженнями методу є нерегульована швидкість осадження, низька, непостійна і нерегульована енергія частинок. Розігрів випаровуваної речовини до температур, при яких воно інтенсивно випаровується, здійснюють електронним або лазерним променем, НВЧ-випромінюванням,індуктивним нагрівом, за допомогою резистивних підігрівачів (шляхом безпосереднього пропускання електричного струму через зразок з потрібного речовини або теплопередачею від нагрітої спіралі). Резистивним методом матеріали випаровують з тиглів або з випарників,виготовлених з фольги чи дроту. Матеріалом для випарників,виготовлених з фольги чи дроту,є метали з високою температурою плавлення та низьким тиском насиченої пари. Найбільш широко застосовуються W, Mo, Ta (товщина фольги або дроту 0,1-0,4 та 0,5-1,5 мм відповідно). Тиглі використовуються в тому випадку, коли для одержання плівки необхідно сконденсувати велику кількість речовини (до 10 і більше грамів). Через те, що розплавлений метал довго перебуває в контакті з матеріалом тигля, вибір останнього повинен бути дуже ретельним. Це може бути як чистий метал, так і окисли (кераміки). Поряд із металевими і керамічними тиглями широкого розповсюдження набули також графітні.Установка,про яку йде мова у даному пункті,мала випарник у вигляді човника,виготовлений з вольфрамової фольги. Такі випарники розраховані на в декілька грамів наважки матеріалу плівки. У центральній частині ширина фольги зменшується для підвищення температури в місці випаровування. У пристроях для електронного бомбардування використовуються електронні гармати з вольфрамовим катодом і з незалежним анодом, або з анодом, що випаровується. У першому випадку в аноді є отвір, через який електронні промені потрапляють на матеріал плівки. У другому випадку анодом є безпосередньо матеріал, з якого одержується плівка. Між іншим Лоя В.Ю.,який пояснював принцип дії даних установок,звернув увагу на те,що для них необхідний високий вакуум,який отримують за допомогою так званих “високовакуумних пасток”,і власне в установці ВУ-2М використовують охолоджувані пастки,принцип дії яких полягає в тому,що їх охолоджують за допомогою певного холодоагента,і гази,які необхідно відкачати з установки,потрапляючи на пастку,переходять в рідкий або твердий стан.В даному випадку в якості холодоагента використовується рідкий азот.Такі пастки можуть бути виконані з металу або скла.Перевага металевих в їх міцності,проте витрати холодоагента в них вищі,ніж в скляних. Низькотемпературні пастки, встановлювані після дифузійних насосів, дозволяють отримувати в добре знегазованих системах граничний тиск 10-10 мм рт. ст. для паромасляних насосів і 10-12 мм рт. ст. для парортутних. Також,що стосується установки ВУ-2М,Лоя В.Ю. звернув увагу і на її помітний недолік.На відміну від установки,яка використовує резистивний нагрів і в якій вакуум утворюється під скляним ковпаком,в установці ВУ-2М вакуум утворюється в камері,в якій є скляне віконце,призначене для спостереження за процесом,і після процесу дане віконце виявилось настільки забрудненим матеріалом плівки,що стало зовсім непрозорим і камеру установки можливо було б спостерігати,тільки відкривши її,що Василь Юрійович відмовився робити,пославшись на те,що це буде нелегко. Також,окрім установок,в інституті зберігається принаймні декілька зразків нанесених плівок,підкладками для яких слугує предметне скло і які виготовлені з алюмінію і халькогенідних структур типу A2VB3VI (сульфід арсену,селенід арсену).

2.4.Різання кристалів на пластини.

Існують такі методи різання кристалів на пластини:різання абразивом за допомогою полотен,різання за допомогою алмазовмісних дисків,різання абразивом за допомогою дроту,різання нескінченною алмазною стрічковою пилою,ультразвукове різання,різання дротом,покритим алмазним порошком,а також спосіб різання,назву якого складно або неможливо знайти в мережі та в літературі,відомий зі слів старшого наукового співробітника Турка І.І. і який досить добре характеризує назва “різання розчинником за допомогою дроту”.В відділі МФЕ використовуються такі з них:різання абразивом за допомогою дроту,різання розчинником за допомогою дроту,та різання алмазовмісним диском. Метод різання розчинником за допомогою дроту використовується для водорозчинних кристалів.Деталями станку для цього методу дріт,ролики,на яких дріт знаходиться,та ванночка з водою. Перевага цього методу в тому,що сутність різання полягає в розчиненні кристала,а не в тиску граней зерен абразива,що дає можливість знизити тертя,а це цілий ряд плюсів:зменшується ймовірність розриву дроту через стирання,виділяється менша кількість тепла,що у свою чергу викликає зменшення термомеханічних напружень. Під час різання абразивом за допомогою дроту на дріт неперервно подається абразивна суспензія.Для різання використовується дріт з твердого металу (вольфрам, сталь, нікель або ніхром) товщиною 0,08 ÷ 0,15 мм із зовнішнім покриттям товщиною до 20 мкм з м'якого металу (як правило це мідь)..Абразивна суспензія може містити абразив на основі алмазного порошку або абразив на основі порошку карбіду кремнію. Існують станки,на яких швидкість перемотки дроту мала,але ролики,на яких дріт кріпиться,за допомогою кривошипно-шатунного механізму приводяться в швидкий зворотно-поступальний рух,а також станки,на яких дріт рухається з великою швидкістю між двома роликами. Для станків з швидкою перемоткою дроту запатентований спосіб застосування повторного використання дроту в процесі різання кремнієвих злитків за рахунок зміни орієнтації дроту в зоні різання. Основна перевага різання за допомогою дроту полягає в тому, що цим методом отримують різані пластини з мінімальними поверхневими порушеннями структури через малі термодинамічних напружень, що виникають в зоні контакту інструмента з кристалом. Такий спосіб дозволяє виконувати одночасно різання злитка на велику кількість пластин, при цьому за рахунок найменш можливої з усіх існуючих інструментів товщини відрізуваних пластин і ширини пропила досягається велика економія оброблюваних матеріалів. До недоліків, властивим цьому способу, відносяться наступні:1)через малу стійкість покриття дроту з м'якого металу (міді) до стирання абразивом суспензії профіль дроту в процесі різання деформується, вона стає тонкішою з боку, що контактує з матеріалом,призначеним для розрізання, що робить недоцільним повторне її використання при тих же режимах різання;2)при повторному використанні деформованої дроту з даного способу можливі обриви дроту, для ліквідації яких необхідно не менше 3 годин, що призводить до зниження продуктивності процесу різання. Для різання алмазним диском використовують диски з внутрішнім ріжучим краєм і зовнішнім ріжучим краєм. Основним недоліком різання диском з зовнішньої ріжучої крайкою є невисока жорсткість інструменту,одним з шляхів усунення якого є зменшення різниці зовнішнього діаметра диска і притискних фланців або прокладок. Встановлено, що диск буде володіти більшою жорсткістю, якщо ріжуча кромка виступає за краї прокладок не більше ніж на 1,5 товщини матеріалу,який розрізають.Також оскільки в даному способі різання здійснюється диском,який обертається з великою швидкістю, це призводить до виникнення в області різу значних механічних порушень. Крім того, з огляду на неминуче биття диска ширина різу виявляється досить значною. В даний час даний спосіб різання застосовується тільки для розкрою напівпровідникових злитків, різання злитків на мірні заготовки, а також для відрізання від злитків товстих тестових шайб для контрольних операцій. Ріжучим інструментом у даному способі є металевий диск з внутрішньою ріжучою крайкою, армований штучними або природними алмазами. Алмазний диск кріплять до патрона (барабану), поміщаючи його між кільцями зі сферичними поверхнями, скріплюючи ці кільця болтами. Для запобігання можливого розриву диска при регулюванні його натягу між патроном і кільцями встановлюють прокладки з текстоліту. Різання диском з внутрішньої алмазною ріжучою крайкою здійснюється наступним чином. Диск закріплюють у шпинделі і розтягують в радіальному напрямку для надання йому більшої жорсткості. Злиток,закріплений в оправці, розрізають алмазовмісною крайкою диска,що обертається,при переміщенні злитка або диска в напрямку, перпендикулярному осі барабана. Відрізані пластини потрапляють до збирача, заповненого водою (у разі приклейки злитка до оправці основою циліндра), або залишаються на оправці (у разі приклейки злитка до оправки бічною поверхнею), або видаляються вакуумним знімачем. У процесі різання виділяється велика кількість тепла. Звичайні швидкості обертання диска 1600 ÷ 2500 об / хв, тому алмазний диск безперервно охолоджують водою або спеціальною охолоджувальною рідиною. Зазначений спосіб має такі недоліки:1)неможливість різання злитка на пластини товщиною менше 200 мкм через утворення значного (20 ÷ 30 мкм) порушеного шару, видалення якого можливо тільки при подальших технологічних операціях (шліфування або хімічного травлення), що обмежує застосування даного способу різання в технології отримання дешевих тонких різаних пластин (наприклад, в технології виготовлення кремнієвих сонячних елементів);2) оскільки натягнутий алмазний круг не є ідеально пласким інструментом і має ряд похибок геометричної форми (неплощинність корпусу, осьове биття ріжучої крайки, еліпсоподібну форму ріжучої крайки та ін.), ці похибки стають особливо помітними при збільшенні габаритів полотна кола у зв'язку з переходом на пластини великого діаметру і є причиною виникнення неточностей і погіршення якості при різанні злитків діаметром 150 мм і більше.

2.5.Рентгенівський спосіб орієнтації монокристалічних напівпровідникових зливків. Для всіх кристалічних тіл характерна ізотропія властивостей,однак в той час як для полікристалічних тіл,незважаючи на анізотропію кожного окремого зерна,за рахунок хаотичного орієнтування зерен одне відносно одного,цілком тіло має ізотропні властивості(таке явище називається квазіізотропією),монокристали мають ізотропію властивостей,тобто властивості монокристала залежать від напрямку в монокристалі.Тому вирощені зливки монокристалів для використання необхідно орієнтувати за певною кристалографічною віссю.Кристалографічними вісями називають вісі,які проходять через один з вузлів решітки і паралельні трьом ребрам елементарної комірки(найменший об’єм кристалічної речовини у вигляді паралелепіпеда,при переміщенні якого за трьома незалежними напрямками можна отримати весь кристал)(ці осі позначаються відповідно X,Y,Z і утворюють декартову систему координат),а також інші, перпендикулярні певним кристалографічним площинам.Для кристалографічного задання певної площини використовують так звані індекси Міллера. Індекси напрямку осей в кристалі беруть у квадратні дужки – [mnp]. Наприклад, [100] і [00] - додатний напрямок осі X; [010] і [001]- те саме для осей Y і Z. [110] - діагональ грані XOY; [101] - діагональ грані XOZ; [011]- діагональ грані YOZ; [111] – просторова діагональ куба. Індекси напрямку в кристалі становлять набір найменших чисел, відношення яких одне до одного дорівнює відношенню проекцій вектора, паралельного заданому напрямку, на кристалографічні осі координат(величини проекцій вектора на осі координат повинні бути виражені у відповідних масштабах а, b, с). Ці індекси беруть у квадратні дужки – [mnp] Для отримання пластин,орієнтованих строго в заданому напрямку,до різання проводять орієнтацію зливків,тобто визначають,наскільки і як вісь злитка відхилена від кристалографічної осі [111].Використовують,окрім рентгенівського способу,також і оптичний спосіб. Рентгенівський спосіб оснований на відбитті рентгенівських променів від поверхні матеріала зливку.Інтенсивність відбитирентгенівських променів тим вища,чим вища щільність упаковки атомами даної площини.Оскільки площина [111] найбільш щільно упакована атомами,їй відповідає і найбільша інтенсивність відбитих променів. Кристалографічні площини напівпровідникових матеріалів характеризуються певними кутами відбиття падаючих на них рентгенівських променів. Зливок матеріала з одною з граней,перпендикулярною його поздовжній осі,розміщують на предметному столі установки.На поверхню грані зливка скеровують пучок рентгенівських променів під кутом α,рівним куту відбиття від відповідної кристалографічної площини,а під кутом 2α від площини падіння рентгенівських променів установлюють приймач,який фіксує наявність відбитих променів.Обертаючи предметний стіл установки,знаходять таке положення,за якого індикатор приймача показує максимальну інтенсивність відбитих променів.Кут між новим положенням площини грані злитка,перпендикулярної його поздовжній осі,і її вихідним положенням є одним з кутів орієнтації зливка. Оскільки площина (111) зливка може бути відхилена відносно його площини,перпендикулярної поздовжній осі,в двох різних напрямах,то необхідно визначити другий кут орієнтації.Цей кут знаходять так смао,тільки пучок рентгенівських променів скеровують не на грань,перпендикулярну поздовжній осі,а на його зішліфовану бокову грань.