różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/hodowla...
TRANSCRIPT
![Page 1: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/1.jpg)
RRóóżżne techniki hodowli ne techniki hodowli krysztakryształłóów w
wykorzystywanych w wykorzystywanych w elektroniceelektronice
PawePawełł Porada Porada Informatyka stosowana semestr 7Informatyka stosowana semestr 7
![Page 2: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/2.jpg)
HodowanieHodowanie• Z masy stopionej
• z roztworu
• z fazy gazowej
• z fazy stałej (tzw. rekrystalizacja)
![Page 3: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/3.jpg)
Hodowanie z masy Hodowanie z masy stopionejstopionej
• Bridgmana-Stockbargera
• Czochralskiego
• Verneuila
![Page 4: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/4.jpg)
Metoda Metoda BridgmanaBridgmana--StockbargeraStockbargera
![Page 5: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/5.jpg)
Metoda Metoda CzochralskiegoCzochralskiego
• Tzw. Metoda wyciągania
• szybkość wzrostu kryształu wynosi 1-40mm/h
• podstawowa metoda otrzymywania monokryształów półprzewodnikowych (Si, Ge)
![Page 6: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/8.jpg)
Metoda Metoda VerneuilaVerneuila
• metoda beztyglowa• ziarna substancji (2-
100µm)• płomień tlenowo-
wodorowy 2800°C• pręt żaroodporny obniża
się(10-15mm/h)• uzyskujemy
monokryształy substancji trudno topliwych(np. rubin, szafir)
![Page 9: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/10.jpg)
Metoda syntezy hydrotermalnejMetoda syntezy hydrotermalnej
• Proces wymaga wysokich ciśnień
• zależnośćrozpuszczalności od ciśnienia
• otrzymywanie kryształów kwarcu na skalęprzemysłową
![Page 11: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/11.jpg)
• Silnie nagrzana dolna częśćautoklawu
• wędrówka nasyconego roztworu ku górze
• materiał osadza się na zarodku
• powrót roztworu na dno
![Page 12: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/12.jpg)
Wzrost EpitaksjalnyWzrost Epitaksjalny
• Epitaksją – nazywamy prawidłowe narastanie kryształów jednej substancji na ścianie kryształu drugiego związku.
• Otrzymywanie cienkich warstw epitaksjalnych można prowadzić: z roztworu – przez napylanie par w próżni lub przez osadzanie elektrolityczne.
• W taki sam sposób otrzymać można cienkie płytki półprzewodnikowe, ale można nakładać w ten sam sposób na siebie szereg różnych warstw o zaprojektowanych właściwościach elektrycznych i o kontrolowanej ilości defektów.
![Page 13: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/13.jpg)
Hodowanie z fazy staHodowanie z fazy stałłejej
• Oparte na zjawisku dyfuzji substancji w próbkach poddanych uprzednio deformacji
• część ziaren tworzących wyjściową próbkępolikrystaliczną rośnie kosztem innych
• wzrost zachodzi w wysokiej temperaturze• otrzymuje się głównie monokryształy metali(w
postaci drutu lub płytek)
![Page 14: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/14.jpg)
Mierząca prawie 1,5 metra długości i 20 cm średnicy bryła krzemu jest jednym gigantycznym kryształem.
![Page 15: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/15.jpg)
Tworzenie ProcesoraTworzenie Procesora
![Page 16: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/16.jpg)
•Jego sercem jest monokryształ krzemu, na który naniesiono techniką fotolitografii szereg warstw półprzewodnikowych.
•Tworzą one sieć od kilku do kilkudziesięciu milionów tranzystorów.
•Połączenia wykonane są z metalu (aluminium, miedź).
![Page 17: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/17.jpg)
Zegar KwarcowyZegar Kwarcowy
• rodzaj zegara, w którym do odmierzania czasu wykorzystuje się drgający kryształ kwarcu.
• Do Tego celu wykorzystuje się dzielnik zmniejsza częstotliwość o połowę, by w rezultacie - po piętnastu podziałach - otrzymać jeden impuls na sekundę.
![Page 18: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/18.jpg)
CiekCiekłłe Krysztae Kryształłyy
WyWyśświetlacze wietlacze LCDLCD
![Page 19: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/19.jpg)
• Ciekłe kryształy są zazwyczaj jednorodnymi, organicznymi cieczami, które w obszarze temperatur między faząciekłą a fazą stałą, mają wyjątkowe właściwości. Stan ciekłokrystaliczny występuje w charakterystycznym dla danej substancji zakresie temperatur (typowy jest przedział-5... + 55°C),
![Page 20: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/20.jpg)
Warstwy wyWarstwy wyśświetlacza LCDwietlacza LCD
![Page 21: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/21.jpg)
Przyłożenie pola elektrycznego do ciekłego
kryształu powoduje odwracalną zmianę
uporządkowania molekuł+
Światło przechodzące przez ciekłe kryształy podąża za ułożeniem
molekuł ciekłego kryształu=
Wyświetlacz!
![Page 22: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/22.jpg)
PIKSELEPIKSELEJeden piksel (pełny) składa się z trzech sub-pikseli w
kolorach czerwonym, zielonym i niebieskim.Każdy sub-piksel sterowany jest przez jeden
tranzystor.
![Page 23: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/23.jpg)
NIEBIESKI LASERNIEBIESKI LASER
![Page 24: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/24.jpg)
• 12 grudnia 2001 r. polscy naukowcy z Centrum Badań Wysokociśnieniowych Polskiej Akademii Nauk w Warszawie zaprezentowali publicznie niebieski laser półprzewodnikowy
• Opracowana w Centrum Badań Wysokociśnieniowych PAN technologia uzyskiwania pojedynczych kryształów azotku galu wykorzystuje bardzo wysokie ciśnienie, podobnie jak przy produkcji sztucznych diamentów. Takie monokryształy sąpodstawą struktury lasera emitującego niebieskie światło.
![Page 25: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/25.jpg)
LASER RUBINOWYLASER RUBINOWY
![Page 26: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/26.jpg)
• Rolę aktywną a laserze rubinowym spełniajątylko jony chromu. Monokryształ sztucznego rubinu szlifowany jest do postaci cylindra o średnicy 5 mm i długości 5 do 10 cm, którego podstawy są polerowane płasko, równolegle do siebie. Jedna z tych powierzchni jest pokryta warstwą odbijającą o blisko stuprocentowym współczynniku odbicia, druga ma odbicie około 50%. Tak przygotowany kryształ umieszczony jest w lampie błyskowej.
![Page 27: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/28.jpg)
ŚŚwiatwiatłło stop!o stop!
• Naukowcy dokonali kolejnego odkrycia przybliżającego epokę komputerów kwantowych. Australijskim uczonym zatrzymali promień światła na czas dłuższy niż sekunda.
• To podstawa do stworzenia kwantowych układów pamięci - układów zdolnych przechować i dostarczyć kwantowych stanów światła
![Page 29: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/29.jpg)
PamiPamięćęć OUMOUM• OUM
Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory- technologii licencjonowanej (od firmy EnergyConversion Devices) i rozwijanej przez firmę Ovonyx we współpracy m.in. z Intelem. OUM to w zasadzie nic innego jak krążek CD-RW zamknięty w kostce. Do produkcji takiej pamięci stosuje się stopy pierwiastków rudotwórczych o dużej zdolności przechodzenia z fazy krystalicznej (regularnej, uporządkowanej) w anamorficzną (nieuporządkowaną) i odwrotnie
![Page 30: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/31.jpg)
Krzem i Krzem i optoelektrykaoptoelektryka
• Inżynierowie i naukowcy borykali się bowiem z olbrzymimi trudnościami związanymi z bezpośrednią (na jednej płytce krzemowej) integracją elementów optoelektronicznych w strukturach układów elektronicznych. Sukces takiego zespolenia nie tylko zmniejszyłby koszty produkcji kości fotoelektronicznych, ale przede wszystkim przyspieszyłby transmisje i przekształcanie sygnałów elektrycznych na optyczne i odwrotnie.
![Page 32: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/34.jpg)
BibliografiaBibliografia• www.wynalazki.mt.com.pl• www.wikipedia.pl• www.encyklopedia.pl• www.intel.pl• www.chip.pl- ciekawostki• archiwum.wiz.pl• www.fizyka.net.pl• Zofia Kosturkiewicz „Metody Krystalografii” UAM
Podziękowania:• Adam Pisera za prezentację „Monokryształy”• Iza Joskowska za prezentację „Wyświetlacze LCD”
![Page 35: Różne techniki hodowli kryształów …mif.duo.netstrefa.pl/seminarium_files/Hodowla krysztalow...Nazwa pamięci OUM to skrót od Ovonic Unified Memory - technologii licencjonowanej](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042123/5e9dfc5f4fabdf35970df630/html5/thumbnails/35.jpg)
DZIDZIĘĘKUJKUJĘĘ ZA UWAGZA UWAGĘĘ