Verbum

ПАЎПРАВАДНІКО́ВЫЯ ПРЫЛА́ДЫ,

прылады, дзеянне якіх заснавана на электронных працэсах у паўправадніках. Адрозніваюць прылады на аснове аднародных паўправаднікоў (фотарэзістар, Гана дыёд і інш.) і паўправадніковых пераходаў (электронна-дзірачны пераход, гетэрапераход, Шоткі дыёд і інш.).

У П.п. выкарыстоўваюцца працэсы, абумоўленыя адчувальнасцю паўправаднікоў да знешніх уздзеянняў (змены т-ры, апрамянення, святла, эл. і магн. палёў і інш.), іх паверхневыя ўласцівасці (кантакты паўправаднік—метал, паўправаднік—дыэлектрык і іх спалучэнні), а таксама залежнасць уласцівасцей паўправадніковых узораў ад іх памераў. Адрозніваюць П.п. дыскрэтныя (асобныя вырабы) і інтэгральныя (актыўныя элементы маналітных інтэгральных схем). П.п. выкарыстоўваюцца для апрацоўкі эл. сігналаў (паўправадніковы дыёд, транзістар, тырыстар), пераўтварэння сігналаў аднаго віду ў другі (паўправадніковы лазер, фотатранзістар і інш.), атрымання адных відаў энергіі з іншых (тэрмаэлемент, сонечная батарэя і інш.), успрымання відарысаў (прылада з зарадавай сувяззю), пераўтварэння мех. і магн. велічынь у электрычныя (тэнзарэзістар, Хола пераўтваральнік), рэгістрацыі часціц (паўправадніковы дэтэктар), эмісіі электронаў у вакуум (халодны катод) і інш.

На Беларусі распрацоўкай і вытв-сцю П.п. займаюцца ў навук.-вытв. аб’яднанні «Інтэграл» і Маладзечанскім вытворчым аб’яднанні «Электрамодуль».

Літ.:

Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов: Пер. с англ. Кн. 1—2. 2 изд. М., 1984;

Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. 4 изд. М., 1987;

Грибковский В.П. Полупроводниковые лазеры. Мн., 1988;

Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем: Пер. с англ. М., 1989;

Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. 2 изд. М., 1990.

М.​А.​Паклонскі.

т. 12, с. 231

ВЯЛІ́КАЯ ІНТЭГРА́ЛЬНАЯ СХЕ́МА,

інтэгральная схема з вялікай колькасцю схемных элементаў (высокай ступені інтэграцыі); асн. элементная база ЭВМ і радыёэлектронных сродкаў. Аналагавыя вялікія інтэгральныя схемы маюць да 800, лічбавыя — да некалькіх дзесяткаў тысяч элементаў. Звышвялікая інтэгральная схема мае на парадак большую ступень інтэграцыі. Вялікія інтэгральныя схемы забяспечваюць надзейнасць радыёэлектроннай тэхнікі, яе малыя габарыты і масу, нізкую спажываную магутнасць.

Асаблівасць вялікіх інтэгральных схем — малыя памеры яе элементаў і міжэлементных злучэнняў (да 1,2 мкм пры выкарыстанні фоталітаграфіі і менш за 1 мкм пры рэнтгенаўскай і электроннай літаграфіі); скарачэнне колькасці знешніх вывадаў для забеспячэння хуткадзеяння, напр. у аднакрышталёвых ЭВМ. Адрозніваюць вялікія інтэгральныя схемы цвердацельныя (маналітныя; бываюць на аснове структур метал-дыэлектрык-паўправаднік і біпалярных структур) і гібрыдныя (дыскрэтныя бяскорпусныя паўправадніковыя прыборы і інтэгральныя схемы размешчаны на плёначнай падложцы; маюць больш шырокі частотны дыяпазон у параўнанні з маналітнымі; недахопы — меншая шчыльнасць упакоўкі элементаў, меншая надзейнасць). Праектаванне і тэхнал. рэалізацыя вялікіх інтэгральных схем ажыццяўляюцца пры дапамозе ЭВМ.

Вялікія інтэгральныя схемы выкарыстоўваюцца як запамінальныя прыстасаванні, аналага-лічбавыя і лічбавыя пераўтваральнікі, узмацняльнікі, у мікрапрацэсарных камплектах і інш. На Беларусі навук. распрацоўкі і вытворчасць вялікіх інтэгральных схем і звышвялікіх інтэгральных схем ажыццяўляюцца ў навук.-вытв. аб’яднаннях «Інтэграл», «Карал», канцэрне «Планар», Бел. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі, Мінскім н.-д. прыладабудаўнічым ін-це, НДІ радыёматэрыялаў і інш.

Літ.:

Технология СБИС: Пер. с англ. Кн. 1—2. М., 1986;

Гурский Л.И., Степанец В.Я. Проектирование микросхем. Мн., 1991.

В.​У.​Баранаў, А.​П.​Дастанка.

т. 4, с. 380

ІНТЭГРА́ЛЬНАЯ СХЕ́МА, інтэгральная мікрасхема, мікрасхема,

мікрамініяцюрнае электроннае ўстройства для пераўтварэння, апрацоўкі ці захавання (назапашвання) інфармацыі, пададзенай у выглядзе эл., аптычных і інш. сігналаў. Складаецца з электрычна звязаных паміж сабой электрарадыёэлементаў (ЭРЭ), сфарміраваных у адзіным тэхнал. цыкле на аснове агульнай нясучай канструкцыі (падложкі). Актыўныя ЭРЭ І.с.: дыёды, транзістары, структуры метал—дыэлектрык—паўправаднік і інш.; пасіўныя: рэзістары, кандэнсатары электрычныя, трансфарматары, індуктыўнасці шпулі і інш. Тэорыю, метады разліку, тэхналогію вырабу І.с. вывучае і распрацоўвае мікраэлектроніка.

І.с. адрозніваюць: па спосабе аб’яднання (інтэгравання) элементаў — паўправадніковыя, ці маналітныя (асн. тып), плёначныя і гібрыдныя (у т. л. шматкрышталёвыя); па выглядзе інфармацыі, што апрацоўваюць, — лічбавыя і аналагавыя; па ступені інтэграцыі (колькасці элементаў на падложцы) — малыя, сярэднія, вялікія, звышвялікія. У маналітных І.с. элементы фарміруюцца ў адным крышталі (тонкім прыпаверхневым слоі паліраванай паўправадніковай, у асн. крэмніевай ці арсенідгаліевай, пласціны) у выніку камбінацыі працэсаў легіравання, траўлення, аксідавання, металізацыі і інш., што праводзяцца метадам фоталітаграфіі. Плёначныя І.с. змяшчаюць толькі пасіўныя элементы. Падложкамі гібрыдных І.с. служаць дыэлектрычныя пласціны, напр з керамікі, або пакрытыя дыэлектрыкам метал. пласціны, напр. на аснове алюмінію і яго аксідаў. На іх паверхні жорстка замацаваны мініяцюрныя ЭРЭ, злучаныя паміж сабой танка- ці таўстаплёначнымі праваднікамі; пасіўныя ЭРЭ могуць быць навяснымі ці плёначнымі. І.с. з’яўляюцца элементнай базай сучасных сродкаў электроннай тэхнікі. Гл. таксама Вялікая інтэгральная схема.

Літ.:

Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справ. М., 1989;

Гурский Л.И., Степанец В.Я. Проектирование микросхем. Мн., 1991.

В.​У.​Баранаў, А.​П.​Дастанка.

т. 7, с. 280

АЛЮМІ́НІЮ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць алюміній, пераважна ў ступені акіслення + 3. Бясколерныя, белыя ці шэрыя цвёрдыя рэчывы. Найб. пашыраны алюмінію злучэнні з кіслародам (крышт. алюмінію аксід і аморфны алюмагель, гідраксід алюмінію), солі алюмінію з моцнымі кіслотамі (нітрат, сульфат, галагеніды, фасфаты), комплексныя солі алюмінію (алюмініевы галын, алюмасілікаты), солі алюмініевых кіслот (алюмінаты), алюмінійарган. злучэнні (гл. ў арт. Металаарганічныя злучэнні), нітрыд і гідрыд алюмінію, алюмінію злучэнні з некаторымі больш электрададатнымі, чым алюміній, металамі, напр. арсенід алюмінію.

Алюмінію гідраксід (Al(OH)₃] сустракаецца ў прыродзе ў выглядзе мінералаў — састаўная частка баксітаў, існуе ў трох крышт. і аморфнай мадыфікацыях; не раствараецца ў вадзе, спіртах; амфатэрны, з кіслотамі ўтварае солі, са шчолачамі алюмінаты. Атрымліваюць гідролізам алюмасілікатаў у шчолачным асяроддзі, аморфны — асаджэннем з раствораў соляў алюмінію аміякам. Выкарыстоўваюць для вытв-сці аксіду алюмінію і алюмагелю, як адсарбцыйны сродак у медыцыне. Алюмінію сульфат [Al₂(SO₄)₃], т-ра раскладання больш за 770 °C, раствараецца ў вадзе. Атрымліваецца ўзаемадзеяннем кааліну ці баксіту з сернай кіслатой. Выкарыстоўваюць у вытв-сці алюмініевага галыну, для праклейвання паперы, асвятлення і пазбаўлення колеру вады, як пратраву пры фарбаванні тканін. Алюмінію фтарыд (AlF₃), т-ра ўзгонкі 1279 °C, раствараецца ў вадзе, утварае крышталегідраты. Кампанент электраліту ў вытв-сці алюмінію, таксама флюсаў, эмаляў, керамікі. Алюмінію хларыд (AlCl₃), дыміць на паветры, т-ра ўзгонкі 180 °C, t_пл 192,5 °C, у вадзе гідралізуецца. Атрымліваецца хларыраваннем кааліну, баксіту ці гліназёму. Каталізатар крэкінгу нафты, у рэакцыях алкіліравання. Алюмінію нітрыд (AlN), т-ра раскладання ~2000 °C, дыэлектрык, устойлівы да дзеяння кіслот і шчолачаў пры t 20 °C. Атрымліваюць узаемадзеяннем азоту з алюмініем пры t 1000 °C ці аднаўленнем аксіду алюмінію. Выкарыстоўваецца як вогнетрывалы матэрыял для тыгляў, футровак электролізных ваннаў, для нанясення каразійна- і зносаўстойлівых пакрыццяў на сталь, графіт і інш. Алюмінію гідрыд (AlH₃), т-ра раскладання 105 °C, існуе ў палімерным стане. Выкарыстоўваецца як кампанент цвёрдага ракетнага паліва, аднаўляльнік у арган. Сінтэзе. Алюмінію арсенід (AlAs), т-ра плаўлення 1740 °C, кампанент паўправадніковых цвёрдых раствораў для лазераў, фотадыёдаў, сонечных батарэй.

Л.​М.​Скрыпнічэнка.

т. 1, с. 292

ЗО́ННАЯ ТЭО́РЫЯ крышталічных цвёрдых цел,

квантавая тэорыя спектра энергій электронаў крышталя. Паводле З.т. гэты спектр складаецца з зон дазволеных і забароненых энергій. З.т. тлумачыць шэраг уласцівасцей і з’яў у крышталях, у прыватнасці, розны характар іх электраправоднасці.

Аснова З.т. — аднаэлектроннае прыбліжэнне: скорасць руху атамных ядраў каля становішчаў раўнавагі многа меншая за скорасць электронаў; кожны электрон рухаецца ў трохмерна-перыядычным полі, якое ствараецца ядрамі і астатнімі электронамі. Зона праводнасці (с) і валентная зона (v) утвораны сукупнасцю атамных энергет. узроўняў, «расшчэпленых» у выніку аб’яднання свабодных атамаў у крышт. рашотку. Узроўні энергіі валентных электронаў (е) атама расшчапляюцца і зрушваюцца значна больш, чым узроўні ўнутраных электронаў (і). Шырыня забароненай зоны Eg (энергет. шчыліна паміж v- і с-зонамі) вызначаецца раўнаважнай адлегласцю паміж ядрамі (пастаяннай крышт. рашоткі d) У крышталі з N ідэнтычных атамаў кожны атамны ўзровень расшчапляецца на N узроўняў, якія ўтвараюць квазінеперарыўную дазволеную зону або яе частку. Электроны запаўняюць дазволеныя зоны энергій у адпаведнасці з Паўлі прынцыпам: на N узроўнях зоны можа знаходзіцца не больш за 2N электронаў. Уласцівасці крышталя залежаць ад колькасці электронаў у зоне праводнасці і/ці ад колькасці незапоўненых узроўняў (вакансій для электронаў) у валентнай зоне. Калі энергет. зона запоўнена электронамі часткова, то пад уздзеяннем знешняга эл. поля яны пераразмяркоўваюцца па ўзроўнях у зоне. Пры гэтым парушаецца сіметрыя размеркавання электронаў па скорасцях — узнікае эл. ток. Таму крышталь з часткова запоўненай c-зонай з’яўляецца правадніком электрычнасці — металам. Электроны ў поўнасцю запоўненай v-зоне з-за прынцыпу Паўлі не могуць пераразмяркоўвацца па ўзроўнях энергіі; крышталь з пустой с-зонай і поўнасцю запоўненай электронамі v-зонай — дыэлектрык. Калі цеплавая энергія дастатковая для пераводу часткі электронаў з v-зоны ў c-зону, то электраправоднасць крышталя расце пры награванні; такі крышталь — паўправаднік. Пры слаба перакрытых с- і v-зонах крышталь з’яўляецца паўметалам (напр., вісмут), а пры змыканні гэтых зон (Eg=0) — бясшчылінным паўправадніком (напр., шэрае волава). З.т. — набліжэнне да рашэння фундаментальнай задачы: вывесці ўласцівасці крышталя з уласцівасцей атамаў, з якіх ён складаецца.

Літ.:

Харрисон У.А. Электронная структура и свойства твердых тел: Физика химической связи: Пер. с англ. Т. 1—2. М., 1983;

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981.

М.​А.​Паклонскі.

т. 7, с. 107