Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 111
Текст из файла (страница 111)
Крометого, возможно избирательное облуживание контактных площадок и нанесение дозированного количества припоя. Основным компонентом припайных паст является мелкодисперсный порошок припоя. Для этой цели используются, как аравило, низкотемпературные припои (температура плавления не выше 380 С), такие как оловосвинцавые припон ПОС-40 (40 % Бп, 60 % РЬ), ПОС-61 (60% $п, 40 % РЬ), серебросодержащие олозосвинцовые припои ПСр2 (2% Ай, Сэерхпроаодли(пе материалы [равд. 16[ РАЗДЕЛ!6 СВЕРХПРОВОДЯ[[ЦИЕ МАТЕРИАЛЫ Ю. //. Горин ЗО ч7 Зп, 68 огг РЫ, ПСРОСЗ-58 (З,З ог Ай, 57,8%о Зп, 38,9% РЫ, индий, солержаший припой ПОИи52 (52% (п, 48 % Зп) и др.
Некоторые типы отечественных припайных паст приведены в табл. !5.15. Наиболее эффективным способом удаления остатков флюса после оплавления припайной пасты является ультразвуковая отмывка в органических растворителях. 15.5. ОКСИДИЫЕ РЕЗИСТИВИЫЕ МАТЕРИАЛЫ Большинство оксидов металлов стехиометрического состава являются диэлектриками Однако при нарушении стехиометрии, а также при введении некоторых примесей проводимость оксидов резко повышается. На основе таких оисидов могут быть созданы оксидные резнстивные материалы. Наиболее ширака а такихматериалах используется диоксид олова.
Чистый диоксид олова стехиометрического состава — шнрокозонный полупроводник с удельным сопротивлением при комнатной температуре 10'...1О" Ом.м. В виде массивных образцов используется для электронагревателей и различных термосгойких изделий, работающих при температуре до 1700 К в окислительиых средах. Для получения тонких слоев ЗпОь так называемых станнатных пленок, пригодны все основные методы вакуумной технологии, однако до настоящего времени наиболее широко применяются методы высокотемпературного гидролнза хлорндов олова. Слои, полученные этими методами, имеют плотную мелкокристаллическую структуру, об- 16.1.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА СВЕРХИРОВОДИИКОВ Сверхпроводимость — уникальное явление в физике твердого тела. Под сверхпроводимостью обычно понима~ст эффект внезапного, скачкообразного исчезновения электрического сопротивления постоянному электрическому току проводящего материала при достижении падают хорошей адгезией к стеклянным и керамическим подложкам (предел прочности при нормальном отрыве до 20 МПа), стойки к потиранию, воздействию влаги, химических реагентов (разрушаются лишь плавиковой кислотой, расплавами щелочей и атомарным водородом).
Широкий диапазон значений удельного поверхностного сопротивления слоев реализуется при введении добавок разчичных химических элементов (ЗЬ, !п, Зп, В1, А1, Ре) и их сочетаний. Одновременно достигается значительное повышение термостабильности слоев (до 673 К и выше) и появляется возможность целенаправленного изменения значений пь С использованием наиболее распространенной добавки — сурьмы, могут быть получены слои с Ка от ! 0 Ом до ! МОм. При этом лля )(а~б кОм значение ал ие превышаег ~5.10 ' К ' при Т=Яй...400'К Более высокие по сравнению с металлами и сплавами значения р позволяют использовать слои ббльших толщин (О,!...1 мкм), при этом значения р и пл почти не зависят от толщины слоя. Перечисленные свойства позволяют изготовлять на основе диоксида алова не только дискретные резисторы, но и тонкопленочные резисторные элементы гибридных интеграль-' ных микросхем.
Такие резисторы и резисторные элементы обладают низким уровнем шумов (ЭДС шума менее 0,1 мкВ/В), сохраняют линейность вольт-амперной характеристики при напряженности поля не менее 1 кВ/см. Изменение значения сопротивления за 10' ч под нагрузкой р„,= 120 мВт/мм' при Т =343 К не превышает 2 ~4. определенной критической температуры Т . Экспериментааьные методы показывают, что удельное сопротивление сверхпроводника менее 5 1О '" Ом .и. что соответствует уменьшению сопротивления по крайней мере иа 14 варядков. Сверхпроводящее состояние в материале возникает при достижении критической температуры Т в результате образования электро- (й !6.!) Общие свойства сверхнраводников Рис.
16.1. Плотность состояний сверхпроводника при температуре Т=О (сплошная кривая) и Т=р О (штриховая) и для несверхпроводника (штрихпунктирная) нами, находящимися вблизи поверхности Ферлги, связанных пар (куперовские пары). Флуктуация положительного заряда решетки, возникающая в результате взаимодействия электрона с решеткой. перекомпенсирует отрицательный заряд электрона, в результате чего между двумя электронами возникает сила притяжения. Расстояние между связанными в пары электронами называют ллиной когерентассти со. Особенностью сверхпроводя~цего состояния является сильная корреляция между отдельными куперовскими парами, что обусловлено высокой концентрацией электронов проводимости в металле (окало 10" м л), расстояние между которыми мною меньше длины когерентности.
Это приводит к когерентному движению всех сверхпроводящих электронов, т. е. к сверхп равеля шему состоянию, описываемому единой волновой функцией. Именно это обстоятельство и определяет отсутствие сопротивления сверхпроводника, для которого влияние рассеяния на примесях, дефектах и тепловых колебаниях решетки пренебрежимо мало. Энергия сверхпроводимых электронов, определяющих сверхпроводящее состояние, меньше энергии нормальных электронов, находящихся на поверхности Ферми, поэталгу в энергетическом спектре сверхпроводника появляется энергетическая щель — обаасть запрещенных энергетических состояний (рис. !6.!].
Значение энергетической щели 2 б зависит от температуры и при Т= Т обращается в нуль. Следует отметить, что при введении магнитных примесей в сверхпроводник возможно возникновение сверхпроводящего состояния, когда значение энергетической щели равно нулю — так называемая «бесщелевая» сверхпроводимость. Переход в сверхпроводящее состояние является фазовым переходом П рода, при этом теплосмкость сверхпроводника испытывает скачок при достижении температуры фазового перехода Т , Всем сверхпроводящим материалам присущ эффект вытеснения постоянного магнитного поля из объема сверхпроводника — эффект Мейсснера.
Этот эффект выражается в том, что слабое магнитное поле проникает в сверхпроводник талька на глубину около 1О ' м; эта глубина называется глубиной проникновения магнитного поля (Л). Эффект вытеснения постоянного магнитного поля из объема сверхпроводника объясняется возникновением в поверхностном слое саерхпроводника под действием магнитного поля незатухающего постоянного электрическою тока. Магнитная индукция в объеме сверхпроводника,созданная сверхпроводящим током, точно равна по значению и противоположна по направлению вектору магнитной инлукции внешнего поля, что и приводит к полной компенсации магнитного поля внутри сверхпроводннка (идеальному диамагнетизму). Сверхпроводники в магнитном поле. В зависимости от поведения в магнитном поле сверхпровадники делятся на сверхпроводники 1 и П родов.
Принадлежность к тому или иному роду определяется соотношением между длиной когерентности и глубиной проникновения постоянного магнитного поля. У сверхпроводников ! рода сл) Л К сверхпроводникам 1 рода относятся простые (непереходные) металлы. Сверхпроводиики ! рода характеризуются одним значением критического магнитного поля В „ при котором сверхпроводимость разрушается. Зависимость индукции В от приложенного магнитного поля Н имеет вид, представленный на рис. 16.2.
Образцы определенной геометрической формы, изготовленные из сверхпроводников ! рода, могут перейтн в однородном внешнем Ван Ва„Н Рис. 16.2. Зависимость магнитной индукции внутри сверхпроводника от напряженности внешнего магнитного поля Саерхпроводлп(ие материалы [равд. 16[ а) Нцхребап решешка й) Рис. 16.3. Смешанное состояние в сверхпроводнике 1! рода: а — треугольная решетка вихрей, внешнее магнитное поле Н« перпендикулярно поверхности сверхпроводника; б— распределение концентрации сверхпроводящих электронов и магнитной индукции В внутри вихрей (Еп — сила пиининга, гл— сила Лоренца) магнитном поле На в так называемое промежуточное состояние. Зто связано с тем, что из-за размагничивающего фактора в отдельных участках образца напряженность магнитного поля повышается. Для простых тел эффект характеризуется коэффициентом размагничивания Н. Эффективное магнитное поле Н,«=Нв(1 — Н.
Для сферы, например, И=1/3, 2 поэтому при внешнем поле Ир= — Н,м поле 3 на экваторе сферы достигнет критического значения В этом случае сверхпроводяпгая сфера переходит в промежуточное состояние, т.е. расслаивается на нормальные и сверх- проводящие области. Для сверхпроводииков 1! рода х) $ь К сверхпроводиикам 1! рода относятся ниобий, ванадий, а также все сверхпроводящие сплавы и соединения. Характерные значения для сверхпроволииков 1! рода: я=200 нм, йэ яз 6 нм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
