Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Рис. 6. Установка для вытягивания мо­нокристаллов герма­ния из расплава.

Рис. 7. Слитки германия (верхний) и кремния (нижний), по­лученные выращиванием кристалла. Величиной они сравнимы с карандашом.

слитке получается жидкая перемычка. Кольце­вая электропечь медленно (несколько санти­метров в час) продвигается вдоль трубки. Вмес­те с ней движется в слитке и расплавленная зона. Позади этой зоны, в затвердевающей части слитка, германий оказывается очищен­ным, потому что примеси переходят в зону рас­плава. Так эти примеси отгоняются к другому концу слитка.

Зонная плавка, даже повторенная много раз, еще не обеспечивает нужную чистоту полу­проводника. Германий надо подвергнуть крис­таллизации в атмосфере очищенного водорода. Слиток, полученный после зонной плавки, рас­плавляют на этот раз целиком в идеально чистом

тигле. В расплав опускают затравку — кро­шечный кусочек очень чистого германиевого кристалла (рис. 6). Затравку медленно подни­мают и на ней «намерзают» слои очищенного полупроводника. При этом затравка плавно поворачивается вокруг своей оси, а тигель так же плавно поворачивается в другую сторону. Поэтому выращенный кристалл приобретает правильную цилиндрическую форму (рис. 7), и в нем равномерно распределены оставшиеся еще в германии примеси. Скорость кристалли­зации (вытягивание затравки и ее вращение) регулируется очень тщательно — этим тоже достигается равномерность очистки. Так же как и зонная плавка, кристаллизация прово­дится несколько раз.

Еще труднее очистить кремний. Графитовые тигли для этого непригодны: они недостаточно жаростойки (температура плавления у чистого кремния примерно 1400°Ц). Пользуются сверх­чистыми кварцевыми тиглями или вовсе обхо­дятся без тиглей: в вертикально укрепленном слитке ведут так называемую бестигельную зонную плавку (рис. 8) — перекристаллиза­цию «на весу». А это очень трудный и тонкий процесс.

В многократно очищенный материал добав­ляют уже другие, но нужные примеси. Так по­лучают полупроводники с самыми разнообраз­ными свойствами и назначениями. Ничтожные добавки различных веществ превращают элект­ронный полупроводник в дырочный, и наоборот. Тем же способом можно в сотни, в тысячи раз изменять электропроводность этих материалов и регулировать другие их свойства.

ТЕРМИСТОРЫ

Самая простая особенность полупроводни­ка — ярко выраженная зависимость его элек­тропроводимости от температуры. Чем сильнее нагрет полупроводниковый материал, тем обиль­нее в нем освобождаются электроны и образу­ются дырки, тем лучше он проводит ток. Поэто­му из полупроводников делают простые и надеж­ные электротермометры. Их называют термосопротивлениями или термисторами (рис.9).

Каких только термисторов сейчас не встре­тишь на наших заводах, в научно-исследова­тельских институтах, в больницах и даже в колхозах! Есть, например, многометровые штанги, которыми удобно проверять темпера­туру где-нибудь в глубине наполненного зерном элеватора. Есть термисторы, похожие на кин-

250