Алиев М.А., Чартаев Х.Ш

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ ДИФФУЗИОННО-ДЕФОРМАЦИОННЫХ ДЕФЕКТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРОВАННОЙ ОБРАБОТКЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ НА ИХ ПРОЧНОСТНО-ПЛАСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Махачкалинский филиал Московского Автомобильно-дорожного Института

[email protected]

Свойства кристаллов качественно изменяются и задаются структурой, воз- никшей в динамике при определенном соотношении внешних параметров воздей- ствия к внутренним. При совместном многопараметрическом воздействии на кри- сталл обнаруживаем уникальные свойства, особенно в присутствии катализатора. В качестве катализатора применены электрическое поле и одновременная с де- формацией диффузия примесей.

Пластически деформируемое твёрдое тело, помещенное в постоянное элек- трическое поле в условиях обеспечения естественных градиентов давления, тем- пературы и концентрации, рассматривается как аналог классической открытой сис- темы, подчиняющейся законам неравновесной термодинамики и принципам само- организации.

Экспериментальные исследования, проведённые нами по новой вышеназван- ной технологии формирования взаимосвязи "структура-состав-свойство" позволи- ли за счет наличия высоких деформационно-диффузионных потоков структурных составляющих и сил, обусловленных ими, обеспечить их взаимодействие в дина- мическом режиме и получить новые качественные изменения физико- механических свойств кристаллов кремния.

Объектами исследования были монокристаллы кремния. Деформацию произ- водили в условиях нагрева образца прохождением электрического тока через обра- зец (электропластическая деформация – ЭПД). Диффузия осуществлялась вдоль кристаллографических направлений [110], диффузант наносился на очищенную ионно-плазменной чисткой поверхность образца. Пластическую деформацию про- водили одноосным сжатием в вакууме, в режиме динамического нагружения. Электрический ток через образец направлен вдоль направления оси нагружения и включался до деформирования образца, а после термостатирования начиналась и механическая нагрузка по заданной программе.

Деформационные параметры кристаллов определяли по ходу эксперемента с помощью датчиков. Основными датчиками служили: для записи усилия – тензодинамометр, а для записи перемещения – индуктивный преобразователь. Ме- ханические свойства, определяемые по деформационным параметрам (величина

деформации ε, коэффициент упрочнения

g= d e/ d s, скорость деформации

e˙ = d e/ dt), измерялись и записывались на самописце по ходу эксперимента. Предложенный выбор реконструирования кристаллов выгоден тем, что используе- мые дополнительные параметры воздействия приводят к сильной конкуренции эффектов упрочнения и разупрочнения, инициирует переход к наноструктурным состояниям. Умение управлять прочностью кристаллических структур важно и для специальных сплавов с эффектом памяти формы. Простота управления и незначи- тельность энергетических затрат делают предложенные нами неравновесные сис- темы весьма перспективными для технологий будущего.

Дата добавления: 2017-01-14