Микроконцентрации в новой технике

Возникновение многих новых отраслей промышленности, и в первую очередь атомной и электронной, создание многих принципиально новых материалов потребовало получения предельно чистых веществ с содержанием примесей, не превышающим миллиардных, а иногда и стомиллиардных долей процента. Иными словами, содержание примесей во многих материалах не должно превышать субмикроконцентрации. В связи с этим перед исследователями возникли по крайней мере три проблемы: 1) выяснение сущности явлений, обусловленных наличием ничтожно малого содержания примесей; 2) способы удаления микропримесей; 3) анализ (определение) их содержания.

Одной из первых отраслей промышленности, потребовавшей столь чистых веществ, была промышленность полупроводниковых материалов. Наиболее часто используемые в этой области германий и кремний в совершенно чистом состоянии, по-видимому, могут быть отнесены к изоляторам - они не проводят тока. Проводимость появляется лишь в присутствии примесей элементов соседних групп периодической таблицы (третьей и пятой) порядка одного атома на миллиард атомов кремния или германия. Появление "чужих" атомов приводит к резкому изменению проводимости и многих других свойств. В полупроводнике появляются узлы с избыточным подвижным электроном ( - ) и узлы с недостающим электроном (+), так называемые дырки. Проводимость реализуется за счет перемещения электронов и дырок при наложении внешнего электрического поля.

При наличии примесей число подвижных электронов или число дырок может оказаться чересчур большим и полупроводник превратится в проводник, т. е. потеряет свое самое ценное качество. В присутствии примесей некоторых металлов (меди, никеля) возникает процесс "рекомбинации" электронов и дырок, в результате которого свободные электроны и дырки, взаимно нейтрализуя друг друга, исчезают. При этом полупроводниковые свойства материала резко снижаются и практически могут исчезнуть совсем. Примеси некоторых металлов ускоряют процесс рекомбинации уже при содержании порядка 10 - 10*-9%, т. е. в диапазоне ультра и субмикроконцентрации.

Выбираете мебель для детской? Последнее время популярностью пользуются детские пластиковые комоды, благо их выбор на сайте "Из рук в руки" просто огромен.

Малые концентрации в биологии
Молибден и кобальт в растительных организмах
В результате сжигания различных видов топлива в атмосферу поступает ежегодно около 1,5 млрд. т углерода
Микроконцентрации в новой технике
Последние десять лет уделяется большое внимание исследованию сверхпроводников
Микроконцентрации различных элементов
Создание особо чистых материалов