氮杂质对直拉单晶硅中位错的作用

卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用

卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用刘芳,沈光林,彭志英 (华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州 510640) 摘要对卡拉胶与电解质、食品胶和蛋白质等之间的交互作用特性进行了研究,同时对卡拉胶在食品工业中的研究进展进行了综述。关键词卡拉胶;交互作用;应用 Abstract This paper rev iew s the interaction characteristics between Carrageenan and electrolyte,others food g els and protein.T he main applications and research advances of Carrag eenan in food industry are also intro duced in details here in order to provide references for making better use of Carrageenan.Key words carrageenan;interaction characteristics;application * 收稿日期:2000-06-18;修订日期:2000-06-28. 作者简介:刘芳(1971年生),女,云南宣威人,博士研究生,主攻食品生物技术. 0 前言食品胶是现代食品工业中不可缺少的食品添加剂,其主要来源有海藻、植物、动物和微生物。在食品加工中,食品胶在增稠、乳化稳定、凝胶、保水、组织结构和结晶控制、成膜等方面起着极为重要的作用。卡拉胶是一类从红藻中提取出来的水溶性多糖,始于爱尔兰。在20世纪50年代,美国化学学会将它正式命名为Carrageenan 。20世纪60年代Rees 等人[1,2]对卡拉胶的组成和结构进行了深入的研究,证实卡拉胶是由1,3- -D-吡喃半乳糖和1,4- -D-吡喃半乳糖作为基本骨架交替连接而成的线性多糖。根据半酯式硫酸基在半乳糖上连接的位置不同,可分为7种类型,分别用希腊字母 -、!-、?-、#-、?-、%-、&-来表示,目前在工业上生产和使用的卡拉胶主要为 -、?-和?-卡拉胶3种,其分子结构见图1。图1 3种主要卡拉胶的结构式卡拉胶的反应活性主要来自半乳糖残基上带有的半酯式硫酸基(ROSO 3- ),它具有较强的阴离子活性,是一种典型的阴离子多糖。商品化卡拉胶的相对分子质量随着所用原料和生产工艺的不同而有显著性的差异,一般的相对分子质量在105~106之间[3],卡拉胶的相对分子质量对其性能和用途有显著的影响。卡拉胶性能优良,表现出优异的凝胶特性和流变特性,同时与其它食品胶具有广泛的配伍性和协同增效作用,与蛋白质具有强烈的交互作用和乳化稳定作用。因此,卡拉胶在食品、医药、日化及其它科研领域有着极为重要的应用。虽然卡拉胶的生产历史比琼胶短,但目前卡拉胶的年产量已突破2.5万t,超过琼胶产量1倍多。目前卡拉胶的市场需求量每年仍以5%~10%的速度递增[4]。 1 电解质对卡拉胶流变特性的影响各种电解质一方面中和了卡拉胶半酯式硫酸基的负电荷,降低了卡拉胶与电解质的相互作用力,减小了大分子的伸展性;另一方面加入的电解质降低了大分子的亲水性,使水化层变薄,导致水溶液的粘度下降,其中磷酸氢二钾和磷酸氢钙对水溶液的影响最大。添加钾盐、铵盐、钙盐可大幅度提高卡拉胶的凝胶强度,而钠盐对该溶液的影响较小,只有高浓度的氯化钠和碳酸钠才能使卡拉胶的凝胶强度有一定程度的提高,而一些具有螯合作用的钠盐,如焦磷酸钠、六偏磷酸钠会螯合卡拉胶中的一些多价阳离子而降低卡拉胶的食品添加剂冷饮与速冻食品工业2000(4)

位错习题解答

练习题Ⅲ（金属所） 1.简单立方晶体，一个V olltera过程如下：插入一个(110)半原子面，然后再位移2/] 1[， 10其边缘形成的位错的位错线方向和柏氏矢量是什么？ 2.在简单立方晶体中有两个位错，它们的柏氏矢量b和位错的切向t分别是：位错(1)的 b(1)=a[010]，t(1)=[010]；位错(2)的b(2)=a[010]，t(2)=[1 00]。指出两个位错的类型以及位错的滑移面。如果滑移面不是惟一的，说明滑移面所受的限制。 3.以一个圆筒薄壁“半原子面”插入晶体，在圆筒薄壁下侧的圆线是不是位错？ 4.写出距位错中心为R1范围内的位错弹性应变能。如果弹性应变能为R1范围的一倍，则所涉及的距位错中心距离R2为多大?这个结果说明什么？ 5.面心立方晶体两个平行的反号刃型位错的滑移面相距50 nm，求它们之间在滑移方向以及攀移方向最大的作用力值以及相对位置。已知点阵常数a=0.3 nm，切变模量G=7?1010 Pa，ν =0.3。 6.当存在过饱和空位浓度时，请说明任意取向的位错环都受一个力偶作用，这力偶使位错转动变成纯刃型位错。 7.面心立方单晶体（点阵常数a=0.36 nm）受拉伸形变，拉伸轴是[001]，拉伸应力为1MPa。求b=a[101]/2及t平行于[121]的位错在滑移和攀移方向所受的力。 8.若空位形成能为73kJ/mol，晶体从1000K淬火至室温（约300K），b约为0.3nm，问刃位错受的攀移力有多大?估计位错能否攀移？ 9.当位错的柏氏矢量平行x1轴，证明不论位错线是什么方向，外应力场的σ33分量都不会对位错产生作用力。 10.证明在均匀应力场作用下，一个封闭的位错环所受的总力为0。 11.两个平行自由表面的螺位错，柏氏矢量都是b，A位错距表面的距离为l1，B位错距表面的距离为l2，l2> l1，晶体的弹性模量为μ。求这两个位错所受的映像力。 12.一个合金系，在某一温度下的fcc和hcp结构的成分自由能-成分曲线在同一成分有最小值。问这个成分合金在该温度下的扩散位错会不会出现铃木气团？为什么？ 13.设使位错滑移需要克服的阻力（切应力）对铜为9.8?105 Pa，对3%Si-Fe合金为1.5?108 Pa，铜、3%Si-Fe合金的切变模量μ分别是4?1010 Pa以及3.8?1011 Pa。问它们在表面的低位错密度层有多厚？已知点阵常数a Cu=0.36 nm，a Fe-Si=0.28 nm。 14.简单立方晶体(100)面有一个b=[001]的螺型位错。(1)在(001)面有1个b=[010]的刃型位错和它相割，相割后在两个位错上产生弯结还是割阶？(2)在(001)面有一个b=[100]的螺型位错和它相割，相割后在两个位错上产生弯结还是割阶？ 15.立方单晶体如图所示，三个平行的滑移面上各有两个位错，位错的正向及柏氏矢量如图中箭头所示：bⅠ、bⅢ、bⅤ和bⅥ平行[010]方向，bⅡ平行[100]方向，bⅣ平行于] 1[方向， 10所有柏氏矢量的模相等；在σ32作用下，假设位错都可以滑动。位错滑动后，问A相对

直拉单晶硅相关知识汇总

直拉单晶硅国标相关知识汇总参考标准：硅单晶GB/T12962-2005 硅片径向电阻率变化测定方法GB/T11073 硅单晶电阻率的测量GB/T1551-2009 代位碳原子含量红外吸收测量方法GB/T1558-2009 光电衰减法测硅和锗体内少子寿命测定GB/T1553-2009 红外吸收光谱测量硅晶体中间隙氧GB/T1557-2006 非本征半导体材料导电类型测试方法GB/T1550 1. 径向电阻率变化 1）定义：晶片中心点与偏离中心的某一点或若干对称分布的设定点（晶片半径的1/2处或靠晶片边缘处）的电阻率之间的差值。差值与中心值的百分数即为径向电阻率变化。 2）测量方法：GB/T11073规定径向电阻率变化的测量方法为：用四探针法测量硅片中心点和设定点的电阻率。按以下公式计算：RV=（ρM－ρC）/ρM×100% 其中：ρM为硅片中心点处测得的两次电阻率的平均值。 ρC为硅片半径中点或距边缘6mm处，90°间隔4点电阻率的平均值。 3）国标对径向电阻率变化的要求：GB/T12962-2005规定掺杂硼元素的P 型单晶（直径为200mm的）电阻率范围为：0.0025～60Ω·cm。其径向电阻率变化为：0.0025～0.1Ω·cm ≤12% 0.1～60Ω·cm ≤5% 2. O、C含量 GB/T12962-2005规定直拉硅单晶的间隙氧含量应小于 1.8×1018a/cm3 (36ppma)，具体指标应根据客户要求而定。其测定的依据标准为：GB/T1557-2006。替位碳含量应小于 5.0×1016a/cm3 (1ppma)，其测定的依据标准为：GB/T1558-2009 利用红外吸收光谱测量间隙氧的有效范围从 1.0×1016a/cm3到硅中间隙氧的最大固溶度。 3．少子寿命 GB/T1553-2009规定用光电导衰减法不能测量硅单晶抛光片的少子寿命。本方法测量硅单晶的少子寿命单个实验室测量的精密度为±20%。本方法可以测的最低寿命值为10μs,而最高可测寿命值主要取决于试样的尺寸和抛光的表面。所要求的试样尺寸和最高可测寿命值如下：

直拉硅单晶的氧和碳

直拉硅单晶的氧和碳直拉硅单晶中的氧和碳是一类很重要的杂质，氧和碳在直拉单晶中，可能形成微沉淀，可能在微沉淀基础上形成微缺陷，严重影响单晶质量，影响大规模集成电路性能和制造。氧原子在硅单晶中大部以间隙原子状态存在，成Si-O-Si状态或SiO 2和SiO 4 状态，熔点时，氧在固态硅的溶解度为(2.75±0.15)×1018/cm3，在熔硅中的溶解度为（2.20±0.15)× 1018/cm3。直拉硅单晶的氧主要来源于多晶硅，它的含氧量一般为1016/cm3~1017/cm3数量级，而直拉单晶硅中的氧含量一般在6×1017/cm3~2×1018/cm3，可见，单晶生长过程中有大量的氧进入。石英坩埚对硅单晶的氧沾污非常严重，在1420℃以上高温下，硅熔体和石英坩埚进行化学反应： Si(熔体)+SiO 2 (固体)=2SiO 反应结果，石英坩埚上生成一层固体一氧化硅，并不断溶解于熔硅中，生成一氧化硅气体也会溶解于熔硅，使熔硅氧浓度增高。氩气氛下拉晶时，氩气中的氧会以不同形成溶入熔硅中，使硅单晶氧浓度增高。直拉硅单晶一般单晶并没有部氧浓度高，尾部氧浓度低，单晶新面中心氧浓度高，边缘氧浓度低。硅单晶的这种氧浓度分布既受坩埚污染影响，也受拉晶时氧蒸发和氧分凝效应影响。坩埚中熔硅虽然离坩埚壁越近氧浓度越高，但在拉晶过程中，被单晶覆盖的熔硅氧不能蒸发，其余部分氧蒸发较快，在熔硅对流作用下，形成单晶中氧含量边缘高中心低的现象。氧在硅中的平衡分凝系数一般认为是1.25，这很容易解释硅单晶头部含氧高尾部含氧低的事实。但是，从硅氧二元相图看，氧在硅中的平衡分凝系数应该小于1，这和一般认为氧在硅中平衡分凝系数等于1.25相矛盾。氧在单晶中分布呈并没有部高尾部低现象可以这样解释：由于多晶硅熔化时温度高，硅和石英坩埚（SiO 2 ）反应激烈，大量的硅氧物进入熔硅，它们比重小，浮于熔硅上部，使得生长的单晶氧含量头部高，单晶在以后生长中，虽然硅和石英坩埚继续反应生成硅氧物进入熔硅，但由于温度较低反应缓慢，而且由于晶体和坩埚转动搅拌熔体中氧蒸发作用增强，使单晶尾部氧含量降低。另外由于目前都是测量硅中的间隙氧，不是全部氧，因此也会出现差异。总之，氧在硅单晶中行为复杂，一些现象还不甚清楚。目前对硅单晶中氧的作用认为既有害，也有利。氧在硅单晶中形成氧沉淀，产生微缺陷和氧条纹，影响单晶质量也可以利用硅单晶含氧高的特点制造某些大规模集成电路，化害为利。

人与环境的交互作用主要表现为环境刺激和相应的人体效应

人与环境的交互作用主要表现为环境刺激和相应的人体效应。人体外部感觉器官受到外部环境因素刺激后会出现相应的反应。环境行为学：西方环境行为学是研究环境设计和人类行为关系的科学。它是研究环境对人的行为的影响，以及如何将这种影响应用于设计和规划中的学科。它产生于社会科学和环境设计在西方的发展，特别是环境心理学的发展对西方环境行为学的产生起到了重要的作用，环境行为的特征：1. 客观环境。客观环境作用导致人类的各种行为，这种行为就是适应、改造和创造新环境的活动。2. 自我需求。人类的自我需求是推进环境的改变和社会发展的动力。3. 环境制约。环境因素也会制约人类的行为。往往不能完全满足人类的需求。因而行为就要受到一定程度的环境制约。4. 综合作用。环境、行为和需求施加给人的往往是一种综合作用。人的行为受人的需求和环境的影响。人的心理现象：心理学概念；情感与情绪；气质与性格；意志与动机心理学研究的对象是人的心理现象，心理现象主要包括心理过程和个性心理两个方面心理过程：认识过程；情感过程；意志过程个性心理：个性心理特征和个性倾向性。室内空间是人类劳动的产物，是相对于自然空间而言的，是人类有序生活所需要的物质产品。人对空间的需要，是一个从低级到高级，从满足生活物质要求，到满足心理精神需要的发展过程。室内空间的分类：行为空间，生理空间，心理空间人与环境的交互作用主要表现为环境刺激和相应的人体效应。人体外部感觉器官受到外部环境因素刺激后会出现相应的反应。环境行为学：西方环境行为学是研究环境设计和人类行为关系的科学。它是研究环境对人的行为的影响，以及如何将这种影响应用于设计和规划中的学科。它产生于社会科学和环境设计在西方的发展，特别是环境心理学的发展对西方环境行为学的产生起到了重要的作用，环境行为的特征：1. 客观环境。客观环境作用导致人类的各种行为，这种行为就是适应、改造和创造新环境的活动。2. 自我需求。人类的自我需求是推进环境的改变和社会发展的动力。3. 环境制约。环境因素也会制约人类的行为。往往不能完全满足人类的需求。因而行为就要受到一定程度的环境制约。4. 综合作用。环境、行为和需求施加给人的往往是一种综合作用。人的行为受人的需求和环境的影响。人的心理现象：心理学概念；情感与情绪；气质与性格；意志与动机心理学研究的对象是人的心理现象，心理现象主要包括心理过程和个性心理两个方面心理过程：认识过程；情感过程；意志过程个性心理：个性心理特征和个性倾向性。室内空间是人类劳动的产物，是相对于自然空间而言的，是人类有序生活所需要的物质产品。人对空间的需要，是一个从低级到高级，从满足生活物质要求，到满足心理精神需要的发展过程。室内空间的分类：行为空间，生理空间，心理空间人与环境的交互作用主要表现为环境刺激和相应的人体效应。人体外部感觉器官受到外部环境因素刺激后会出现相应的反应。环境行为学：西方环境行为学是研究环境设计和人类行为关系的科学。它是研究环境对人的行为的影响，以及如何将这种影响应用于设计和规划中的学科。它产生于社会科学和环境设计在西方的发展，特别是环境心理学的发展对西方环境行为学的产生起到了重要的作用，环境行为的特征：1. 客观环境。客观环境作用导致人类的各种行为，这种行为就是适应、改造和创造新环境的活动。2. 自我需求。人类的自我需求是推进环境的改变和社会发展的动力。3. 环境制约。环境因素也会制约人类的行为。往往不能完全满足人类的需求。因而行为就要受到一定程度的环境制约。4. 综合作用。环境、行为和需求施加给人的往往是一种综合作用。人的行为受人的需求和环境的影响。人的心理现象：心理学概念；情感与情绪；气质与性格；意志与动机心理学研究的对象是人的心理现象，心理现象主要包括心理过程和个性心理两个方面心理过程：认识过程；情感过程；意志过程个性心理：个性心理特征和个性倾向性。室内空间是人类劳动的产物，是相对于自然空间而言的，是人类有序生活所需要的物质产品。人对空间的需要，是一个从低级到高级，从满足生活物质要求，到满足心理精神需要的发展过程。室内空间的分类：行为空间，生理空间，心理空间人与环境的交互作用主要表现为环境刺激和相应的人体效应。人体外部感觉器官受到外部环境因素刺激后会出现相应的反应。环境行为学：西方环境行为学是研究环境设计和人类行为关系的科学。它是研究环境对人的行为的影响，以及如何将这种影响应用于设计和规划中的学科。它产生于社会科学和环境设计在西方的发展，特别是环境心理学的发展对西方环境行为学的产生起到了重要的作用，环境行为的特征：1. 客观环境。客观环境作用导致人类的各种行为，这种行为就是适应、改造和创造新环境的活动。2. 自我需求。人类的自我需求是推进环境的改变和社会发展的动力。3. 环境制约。环境因素也会制约人类的行为。往往不能完全满足人类的需求。因而行为就要受到一定程度的环境制约。4. 综合作用。环境、行为和需求施加给人的往往是一种综合作用。人的行为受人的需求和环境的影响。

位错期末考试(2)报告

一、解释概念（3×5=15分） 1.空位：晶格中某格点上的原子空缺了，则称为空位，这是晶体中最重要的点缺陷。脱位原子有可能挤入格点的间隙位置，形成间隙原子。 2.刃型位错：有一多余半原子面，好象一把刀插入晶体中，使半原子面上下两部分晶体之间产生了原子错排，称为刃型位错。其半原子面与滑移面的交线为刃型位错线。。 3.螺型位错：晶体沿某条线发生上下两部分或左右两部分错排，在位错线附近两部分原子是按螺旋形排列的，所以把这种位错称为螺型位错。 4.攀移：刃型位错在垂直于滑移面方向的运动称作攀移。通常把多余半原子面向上运动称为正攀移，向下运动称为负攀移。攀移可视为半原子面的伸长或缩短，可通过物质迁移即空位或原子扩散来实现。 5.割阶：一个运动的位错线特别是在受到阻碍的情况下，有可能通过其中一部分线段首先进行滑移。若该曲折线段垂直于位错的滑移面时，称为割阶 6.层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序遭到破坏和错排，称为堆垛层错，简称层错。 7.晶界：属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界。 8.扭折：一个运动的位错线特别是在受到阻碍的情况下，有可能通过其中一部分线段首先进行滑移。若由此形成的曲折在位错的滑移面上时，称为扭折。 9.柏氏矢量：用来表征位错特征，揭示位错本质的物理量。其大小表示位错的强度，方向及与位错线的关系表示位错的正负及类型。 10.扩展位错：通常把一个全位错分解成两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的位错组态称为扩展位错。

11.科垂尔气团：围绕刃型位错形成的溶质原子聚集物，通常阻碍位错运动，产生固溶强化效果。 12.面角位错：在FCC晶体中形成于两个{111}面的夹角上，由三个不全位错和两个层错构成的不能运动的位错组态。二、填空（1×15＝15分） 1.螺位错的滑移矢量与位错线________，凡是包含位错线的平面都可以作为它的滑移面。但实际上，滑移通常是在那些原子________面上进行。 2.两柏氏矢量相互垂直的刃型与螺型位错相交，会在刃型位错上形成________，在螺型位错上形成________。 3.柏氏矢量的大小，即位错强度。同一晶体中，柏氏矢量愈大，表明该位错导致的点阵畸变________，它所处的能量也 ________。由P—N力公式可知，使位错移动的临界切应力随a/b增加而________，所以滑移通常发生在________面的________方向上。 4.两柏氏矢量相互平行的刃型位错交割，会分别在两刃型位错上形成________，而两柏氏矢量相互垂直的刃型位错交割，会在其中的一个刃型位错上形成________。 5.面心立方、体心立方和密排六方晶体的堆垛形式分别为沿(110)密排面的________、沿滑移面的________、沿 (0001)密排面的________。 6.在实际晶体中，从任一原子出发，围绕位错以一定的步数作一闭合回路，称为________；在完整晶体中按同样的方向和步数作相同的回路，该回路________，由________点到________点引一矢量，使该回路闭合，这个矢量称为实际晶体中的柏氏矢量。 7.面心立方晶体的密排方向为________，其单位位错的柏氏矢量为________；体心立方晶体密排方向为________，单位位错柏氏矢量为________。密排六方晶体的密排方向为________，单位位错为________。

直拉硅单晶生长的现状与发展

直拉硅单晶生长的现状与发展摘要：综述了制造集成电路（IC）用直拉硅单晶生长的现状与发展。对大直径生长用磁场拉晶技术，硅片中缺陷的控制与利用（缺陷工程），大直径硅中新型原生空位型缺陷，硅外延片与SOI片，太阳电池级硅单和大直径直拉硅生长的计算机模拟，硅熔体与物性研究等进行了论述。关键词：直拉硅单晶；扩散控制；等效微重力；空洞型缺陷；光电子转换效率；硅熔体结构前言 20世纪中叶晶体管、集成电路（IC）、半导体激光器的问世，导致了电子技术、光电子技术的革命，产生了半导体微电子学和半导体光电子学，使得计算机、通讯技术等发生了根本改变，有力地推动了当代信息（IT）产业的发展．应该强调的是这些重大变革都是以半导体硅材料的技术突破为基础的。2003年全世界多晶硅的消耗，达到了19 000 t，但作为一种功能材料，其性能应该是各向异性的．因此半导体硅大都应该制备成硅单晶，并加工成硅抛光片，方可制造I C 器件。半导体硅片质量的提高，主要是瞄准集成电路制造的需要而进行的。1956年美国仙童公司的“CordonMoore”提出，IC芯片上晶体管的数目每隔18~24个月就要增加一倍，称作“摩尔”定律。30多年来事实证明，IC芯片特征尺寸（光刻线宽）不断缩小，微电子技术一直遵循“摩尔定律”发展。目前，0.25 μm、0.18μm线宽已进入产业化生产。这就意味着IC的集成度已达到108~109量级，可用于制造256MB的DRAM和速度达到1 000MHE的微处理芯片。目前正在研究开发0.12 μm到0.04μm的MOS器件，预计到2030年，将达到0.035μm 水平。微电子芯片技术将从目前器件级，发展到系统级，将一个系统功能集成在单个芯片上，实现片上系统（SOC）。这样对半导体硅片的高纯度、高完整性、高均匀性以及硅片加工几何尺寸的精度、抛光片的颗粒数和金属杂质的沾污等，提出了愈来愈高的要求。在IC芯片特征尺寸不断缩小的同时，芯片的几何尺寸却是增加的。为了减少周边损失以降低成本，硅片应向大直径发展。在人工晶体生长中，目前硅单晶尺寸最大。当代直拉硅单晶正在向着高纯度、高完整性、高均匀性（三高）和大直径（一大）发展。磁场直拉硅技术硅单晶向大直径发展，投料量急剧增加。生长φ6″、φ8″、φ12″、φ16″硅单晶，相应的投料量应为60 kg、150 kg、300 kg、500 kg。大熔体严重的热对流，不但影响晶体质量，甚至会破坏单晶生长。热对流驱动力的大小，可用无量纲Raylieh数表征：

蛋白质与脂类在界面上的特性及其交互作用

蛋白质与脂类在界面上的特性及其交互作用 Characteristics and interaction of protein and lipid in interface 孙哲浩1黄剑波1赵谋明2 SUN Zhe-hao1HUANG Jian-bo1ZHAO Mou-ming2 （1.佛山科学技术学院食品科学与工程系,广东佛山528000；2.华南理工大学轻工食品学院,广东广州510640） (1.Food Science and Engineering Department,Foshan University,Foshan,Guangdong528000,China；2.Food College,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong510640,China)摘要:探讨了蛋白质与脂类物质在油-水及气-水界面上的物理化学特性及分子间的交互作用。蛋白质与脂类在油-水及气-水界面上表现出不同的界面特性，一些小分子乳化剂等脂类物质在界面上能够降低界面张力，达到良好的乳化效果。蛋白质在界面上形成一粘弹性的网络结构，从而能够稳定乳浊液。当蛋白质与小分子乳化剂等脂类共存时，发生竞争性吸附和合作吸附两种作用，溶液体系中其它溶质的特性及蛋白质与脂类在溶液中的比率等因素决定这两种分子发生交互作用的类型。关键词:蛋白质；脂类；界面特性；交互作用 Abstract:The paper discuss the interfacial properties of protein and lipids(especially small molecular emulsifier)and the molecular interaction.Protein and lipid show different interfacial properties such as surface rheology,diagram,adsorption etc.Protein and lipids perform competitive adsorption and cooperative adsorption in interface, resulting in food emulsion and foam instability or.Stability. Keywords:Protein；Lipid；Interface Characteristics；Interaction 食品是由多元成分构成的复合体系，各功能性组分分子间在体系中会发生相互作用，赋予了食品一定的结构和外观形态。蛋白质和一些小分子乳化剂等脂类物质是食品组分中二个重要的组成部分，其分子在界面上的特性及分子间的相互作用对形成食品乳浊液和泡沫的稳定性产生重要的影响，了解其分子在界面上的特性及分子间相互作用的机理对于食品的配方设计、加工工艺确定及良好稳定性食品产品的生产具有重要的意义[1～6]。 1蛋白质与脂类在油-水界面上的特性 1.1脂类在油-水界面上特性当一些类脂化合物，如单甘酯添加到油-水溶液中后，在液滴表面的分布过程有3个步骤：（1）表面活性分子通过扩散粘附到界面表面；（2）已经吸附的分子延伸和打开；（3）吸附层分子的重新排列。3个过程是连续发生的，这些过程决定了界面的表面张力和表面膨胀模量。后边的2个过程包括了分子或表面活性剂分子基团在界面的转移，低分子量表面活性剂在界面上的吸附动力学是靠扩散作用来完成的[7]。 ———————— 作者简介：孙哲浩(1971-)，男,佛山科学技术学院食品科学与工程系博士,工程师。 E-mail：sunzhehao@https://www.360docs.net/doc/085143446.html, 收稿日期：2006-04-11

浅析单晶硅的生产现状

浅析单晶硅的生产现状发表时间：2018-07-23T16:41:02.197Z 来源：《知识-力量》2018年8月上作者：高磊刘佳佳[导读] 本文综述了制造光伏电池和集成电路用单晶硅的特点，对直拉法生长单晶硅的基本原理及生产工艺进行论述，并且分析了直拉法单晶生长过程中的主要杂质及其来源。（郑州大学，河南郑州 450001）摘要：本文综述了制造光伏电池和集成电路用单晶硅的特点，对直拉法生长单晶硅的基本原理及生产工艺进行论述，并且分析了直拉法单晶生长过程中的主要杂质及其来源。关键词：单晶硅直拉法生产工艺前言单晶硅属于立方晶系，金刚石结构，是一种性能优良的半导体材料。应用于制作晶体管、微处理器、存储器、模拟电路等，其中90%的半导体器件和集成电路都是用硅单晶制作的。目前，单晶硅在太阳能光伏电池和集成电路中的应用最为广泛。随着电子通讯行业和太阳能光伏产业的快速发展，半导体工业也随之迅猛发展。到目前为止，太阳能光电工业基本上是建立在硅材料基础之上的，以硅材料为主的半导体专用材料在国民经济、军事工业中的地位非常重要，全世界的半导体器件中有95 % 以上是用硅材料制成。其中单晶硅则是半导体器件的核心材料，单晶硅属于立方晶系，具有类似金刚石的结构，硬度大，在较宽的温度范围内，都能够稳定地工作，其热稳定性和电学性能非常好。硅材料的优点及用途决定了它是目前最重要、产量最大、发展最快、用途最广泛的一种半导体材料。因此，单晶硅制备工艺发展迅速，产量大幅增加。 1单晶硅生产工艺当前制备单晶硅主要有两种技术，根据晶体生长方式不同，可分为悬浮区熔法和直拉法。这两种方法制备的单晶硅具有不同的特性和不同的器件应用领域，区熔单晶硅主要应用于大功率器件方面，而直拉单晶硅主要应用于微电子集成电路和太阳能电池方面，是单晶硅的主体。区熔法：在整个制备单晶硅的过程中，不需要使用石英坩埚支撑，高温的硅并没有和任何其它物质接触，因而很容易保持高纯度。这种方法制备的单晶硅氧含量低，但是不容易生长出较大直径的硅单晶。直拉法：也被简称为CZ 法，现已成为制备单晶硅材料最为重要的方法之一。CZ法是将原料装在一个石英坩埚中，外面用石墨加热器进行加热，当原料被加热器熔化后，将籽晶插入熔体之中，在合适的温度下，边转动边提拉，即可获得所需单晶。直拉法的优点是：可以方便地观察晶体生长过程、晶体生长时内部热应力小、可以方便地使用“缩颈”工艺，降低位错密度，成品率高、方便的控制温度梯度、有较快的生长效率。直拉法生长单晶的具体工艺过程包括装料、化料、熔接、引晶、放肩、转肩、等径生长和收尾这几个阶段： 1.装料：根据所设计的投料量，将块状多晶硅料装入石英坩埚内并放入到单晶炉中。在此阶段有两个问题需要特别注意: 投料量和熔料温度，避免在化料过程中产生不利的问题，例如挂边、破裂。 2.抽真空：将单晶炉内的空气抽出，真空合格后充入保护气体氩气。 3.化料：打开功率进行加热，使炉体上升到1500℃左右。熔硅时，应注意炉内真空度的变化，一般来说，在流动气氛下或在减压下熔硅比较稳定。熔硅温度升到1000℃时应转动坩埚，使坩埚各部受热均匀。 4.熔接：当硅料全部溶化，调整加热功率以控制熔体的温度。待熔体稳定后，降下籽晶至离液面3-5mm 距离，使籽晶预热，以减少籽晶与溶硅的温度差，从而减少籽晶与溶硅接触时在籽晶中产生的热应力。预热充分后的籽晶则可以继续下降与液面进行熔接，同时籽晶保持一定的旋转速度。 5.引晶：为排除籽晶在熔接时由于受热冲击而产生的位错延伸到晶体中，需要控制籽晶生长出一段长为100mm左右、直径为3～5mm的细颈，在引晶过程中需注意两个关键因素：坩埚的位置和液面温度。 6.放肩：为使得晶体直径达到制备要求的尺寸，进行放肩。引晶完成后，将拉速降低，同时降低功率开始放肩。放肩角一般控制在140°至160°之间，需适当调整放肩速度，保持圆滑光亮的放肩表面。放肩过程可通过降低拉速或者降低温度实现。 7.转肩：当放肩过程达到目标直径时，要对它的生长进行控制，通过提高拉晶速度进行转肩，使肩近似直角，进入等直径的纵向生长。 8.等径：当晶棒长到一定长度，就可以对其直径进行等径控制，以确保单晶棒直径的上下一致。等径过程在整个拉晶工艺中占用时间最多也是最重的阶段，这个阶段的工艺直接决定了单晶硅棒的质量。不仅要控制好晶体的直径，更为重要的是保持晶体的无错位生长。 9.收尾：在晶体生长接近尾声时，生长速度再次加快，同时升高硅熔体的温度，使得晶体的直径不断缩小，形成一个圆锥形，最终晶体离开液面，单晶硅生长完成。收尾的作用是防止位错反延。 10.停炉：当单晶硅与液面脱离后，不能立刻把晶棒升高，而是缓慢降低加热器功率直至为零，仍保持氩气的正常流通直至完全冷却，以防止空气对单晶硅表面的氧化。 2直拉单晶中存在的主要杂质目前，在直拉单晶硅中，主要杂质是氧和碳。（1）单晶硅中的氧杂质在CZ法生长中，氧是直拉单晶硅中的主要杂质，氧不可避免地掺入硅单晶。其途径是在硅的熔点（1420℃）附近，熔硅与石英坩埚作用，生成sio进入硅熔体，溶解的氧经由熔体的对流和扩散传输到晶体和熔体的界面或自由表面。熔体中的部分氧在熔体自由表面蒸发，而余下的氧则通过晶体和熔体界面分凝而渗入晶体内。在实际直拉单晶硅中，氧浓度的表现为头部高、尾部低，在收尾处氧浓度有所上升，同时，氧浓度从单晶硅的中心部位到边缘是逐渐降低的。这是受晶体生长工艺变化的影响。 (2)单晶中的碳杂质

埃里克森心理发展主要是个人与社会交互作用的结果

埃里克森心理发展主要是个人与社会交互作用的结果；人的一生八个阶段：学习信任——成为自主——发展主动——变得勤奋——建立个人同一——承担社会义务——显示创造——达到完善。矛盾：信任不信任——自主性羞怯、怀疑——主动性内疚感——勤奋自卑——同一角色混乱——亲密孤独——创造力自我专注——完善绝望年龄：1——3——6——11、12——20——40——60 皮亚杰心理发展理论心理发展四因素：成熟、练习和习得经验、社会经验、平衡。心理发展得动力：本质是主体对客体的适应。适应三种方式：同化、顺应、平衡。心理发展阶段：感知——前运算——具体运算——形式运算（2——7——12）维果斯基心理发展理论社会文化历史学说：五点标志：心里活动的随意机能；心里活动的抽象——概括机能；形成以符号或词为中介的心理结构；心理活动的社会文化历史制约性；心理活动的个性化。心里发展的原因：起源于社会文化历史发展的产物；掌握高级心理机能的工具——语词、符号；高级心理机能不断内化。教学于发展的关系：最近发展区；教育应当走再发展的前面；学习最佳期限；智力形成内化。朱智贤的心理发展理论先天与后天的关系：承认先天的因素提供了前提和可能；环境和教育将这种可能变为现实，决定方向和内容；承认遗传但不能夸大；强调环境和教育但也不能夸大。内因与外因的关系：心理发展的动力：教育提出的要求所引起的新的需要与个体已有的心理水平和心理状态之间的矛盾。具体：活动是基础；需要是动力；已有水平代表稳定；新旧是动力；活动中的新需要与已有水平是主要矛盾。教育于发展的关系：教育决定发展；教育要从儿童本身出发；儿童领会为环节；领会的过程是质量变化过程年龄与个别特征的关系：儿童心理发展的质的变化，就表现为年龄特征。第四章感觉和知觉一、概念1、感觉——是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。2、知觉——人脑对事物的各种属性、各个部分以及他们之间关系的综合的整体的直接反映。是个体选择、组织并解释感觉的过程。3、感受性——对适宜刺激的感觉能力。人的每一种感觉都有两种感受性：绝对感受性和差别感受性。感受性通常是用感觉阈限来度量的。绝对感受性——是人对最小的客观刺激量的感受能力。绝对感受域限是绝对感受性的客观指标4、感觉阈限——是指持续一定的时间并刚刚能引起某种感觉的刺激量，它是对感受性的度量。5、差别感受性——是对两个刺激量强度差别的感觉能力。6、差别感觉阈限——刚刚能引起差别感觉的两个同类刺激物之间的最小差别量。7、适应——同一感受器内，由于刺激对感受器的持续作用而使感受性发生变化的现象。适应有的表现为感受性的提高，有的表现为感受性的降低。明适应——是从暗处到光亮处，特别是在强光下，最初一瞬间感到发眩耀眼，几乎什么都看不清楚，经过几秒钟后就能看清物体的感受性变化。这是视觉感受性逐渐降低的过程。暗适应——是从亮处进入暗处时，由看不清到逐渐看清物体轮廓的视觉感受性的变化。这是视觉感受性逐渐提高的过程。8、对比——是同一感受器接受不同刺激而使感受性发生变化的现象。9、同时对比——几个刺激物同时作用于同一感受器而产生的对比现象。10、继时对比——刺激物先后作用于同一感受器而产生的对比现象。11、知觉恒常性——指客观事物本身不变但知觉条件在一定范围内发生变化时，人的知觉映象仍然相对不变。12、*观察——又称“思维的知觉”，是人的一种有目的、有计划的知觉，是知觉的高级形式。13、错觉——是对客观事物不正确的知觉，是知觉的一种特殊情况。14、感受野——20世纪60年代后期，研究者采用微电极技术研究神经系统的感觉信息加工，发现当呈现某种特定刺激的时候，可记录到感觉神经通路及大脑皮质各水平上单个神经细胞的放电现象，据此可以揭示该个神经细胞所管辖的刺激区域。这个区域称为该神经细胞的感受野。而每个神经细胞的感受野都有其侦察特定特征的功能，又称为特征侦察器。15、特征侦察器——每个神经细胞的感受野都有其侦察特定特征的功能，又称为特征侦察器。16绝对感受域限——那种刚刚能够感觉到的最小刺激量。绝对感受域限是绝对感受性的客观指标，两者在数量上成反比关系。17、知觉的整体性——整体性是知觉的基本特征。它是指把事物或现象的各

位错介绍

直拉单晶硅中的位错 1.简介尽管单晶硅石晶格最为完整的人工晶体，但是，依然存在晶格缺陷。晶体硅的缺陷有多种类型。按照缺陷的结构分类，直拉单晶硅中主要存在点缺陷、位错、层错和微缺陷；按照晶体生长和加工过程分类，可以分为晶体原生缺陷和二次诱生缺陷。原生缺陷是指晶体生长过程中引入的缺陷，对于直拉单晶硅而言，主要有点缺陷、位错和微缺陷；而二次诱生缺陷是指在硅片或器件加工过程中引入的缺陷，除点缺陷和位错以外，层错是主要可能引入的晶体缺陷。对于太阳电池用直拉单晶硅，点缺陷的性能研究很少，其对太阳电池性能的影响不得而知；而普通硅太阳电池工艺的热处理步骤远少于集成电路，所以工艺诱生的层错也比较少。显然，在太阳电池用直拉单晶硅中，位错是主要的晶体缺陷。直拉单晶硅位错的引入可以有三种途径。一是在晶体生长时，由于籽晶的热冲击，会在晶体中引入原生位错。这种位错一旦产生，会从晶体的头部向尾部延伸，甚至能达到晶体的底部。但是，如果采用控制良好的“缩颈”技术，位错可以在引晶阶段排出晶体硅，所以，集成电路用直拉单晶硅已经能够做到没有热冲击产生的位错。另外，在晶体生长过程中，如果热场不稳定，产生热冲击，也能从固液界面处产生位错，延伸进入晶体硅。对于太阳电池用直拉单晶硅，因为晶体生长速度快，有时有可能会有热冲击位错产生。如果位错密度控制在一定范围内，对太阳电池的效率影响较小；否则，制备出的太阳电池效率就很低了。二是在晶体滚圆、切片等加工工艺中，由于硅片表面存在机械损伤层，也会引入位错，在随后的热加工过程中，也可能延伸进入硅片体内。三是热应力引入位错，这是由于在硅片的热加工过程中，由于硅片中心部位和边缘温度的不均匀分布，有可能导致位错的产生。位错对太阳电池的效率有明显的负面作用，位错可以导致漏电流、p-n结软击穿，导致太阳电池效率的降低。所以，在直拉单晶硅的制备、加工和太阳电池的制造过程中应尽力避免位错的产生和增加。

直拉单晶工艺常识

直拉单晶工艺常识硅的固态密度：2.33克/㎝，液态密度2.54克/㎝，呈灰色金属光泽，性质较脆，切割时易断裂，比重较小，硬度较大，属于非金属，是极为重要的半导体元素，液态时其表面张力较大，从液态到固态时体积膨胀较多。氧在硅晶体中的分布是不均匀的，一般头部含量高，尾部含量低，晶体中心部位含量高，边缘含量低。碳在晶体中的分布是中心部位低，边缘部位高。电阻率：单位面积材料对于两平行平面垂直通过电流的阻力，晶向：一簇晶列的取向。母合金：生产上常常将掺杂纯元素“稀释”成硅熔体叫做母合金。偏度：晶体自然中轴线与晶向之间的夹角度数。空穴：半导体价带结构中一种流动的空位，其作用就像一具具有正效质量的正电子荷一样。迁移率：载流子在单位电场强度作用下的平均漂移速度。载流子：固体中一种能传输电荷的载体，又称电载流。

少数载流子寿命：在光电作用下，非平衡少数载流子由产生到复合存在的平均时间。杂质分凝：在结晶过程中，由于杂质偏析，出现杂质分配现象叫杂质分凝。扩散：物质内部热运动导致原子或分子迁移的过程。热对流：液体或气体流过固体表面时，由于固体对液体或气体分子有吸附与摩擦作用，于是从固态表面带发挥或给于固体以热，这种传递热的方式叫热对流。热应力：是压缩力，也可以叫拉伸力，要看液体中心部位对边缘部分的相对收缩或膨胀而定，大小取决于晶体的温场分布。温度梯度：只温度在某方向的变化率用DT/DR表示，指某点的温度T在R方向的变化率，在一定距离内某方向的温度相差越大，单位距离内温度变化越大，温度梯度也越大，反之越小。对石英坩埚的质量要求：1.外观检查：无损伤，无裂纹，无明显划痕，无气泡，无杂质点，100%透明；2.耐高温：在1600℃下经16小时后不变形，不失透，经1500℃硅液作用下无白点；3.纯度：sio 299.99%-99.999%，其中硼含量小于10ppm；4.直径公差±1.5mm；5.高度公差±1mm。

材料强化基本原理

第十章材料的强韧化第一节材料强化基本原理结合键和原子排列方式的不同，是金属材料、陶瓷材料、高分子材料力学性能不同的根本原因。通过改变材料的内部结构可以达到控制材料性能的目的。不同种类的材料，提高其强度的机理、方法也不同。一、金属材料的强化原理纯金属经过适当的合金化后强度、硬度提高的现象，称为固溶强化。其原因可归结于溶质原子和位错的交互作用，这些作用起源于溶质引发的局部点阵畸变。固溶体可分为无序固溶体和有序固溶体，其强化机理也不相同。（1）无序固溶强化固溶强化的实质是溶质原子的长程应力场和位错的交互作用导致致错运动受阻。溶质相位错的交互作用是二者应力场之间的作用。作用的大小要看溶质本身及溶质与基体之间的交互作用，这种作用使位错截交成弯曲形状。如图10—l所示．图中的A、B、C表示溶质原子强烈地钉扎了位错。 x—x＇，A未被钉扎的乎直位错线，被钉后呈观曲线形状。处于位错线上的少数溶质原子与位错线的相互作用很强，这些原子允许位错线的局部曲率远大于根据平均内应力求出的曲率。钉扎的第一个效应就是使位错线呈曲折形状。相对于x—x＇的偏离为x在受到垂直方向的外加切应力τ作用下，由于B点位错张力的协助作用，将使ABC段位错移到AB＇C，在B＇处又被钉扎起来。位错之所以能够这样弯曲，其原因是因位错长度的增加而升高的弹件能被强钉扎所释放的能量抵偿旧有余，位错的弹性能反而有所降低．位错经热激活可以脱钉，因而被钉扎时相对处于低能态。在切应力τ的作用下，ABC 段移动到AB＇C．ABC和AB＇C是相邻的平衡位置，阻力最大在位错处于中间位置AC时产生，外加切应力要克服这样的阻力方可使位错移动。若AC≈2y，ABC比2y略大，近似地当作2y。由ABC变为AC方面要脱钉需要能量，另一方面要缩短位错长度释放能量。总共需要式中：Eb是位错脱扎所需能量；EI为单位长度位错由于加长而升高的能量，EI与Eb相比小而略去。由ABC 变为AC，平均位移为x/2，外加切应力需要做功为τb(2y)·x/2，故

直拉法单晶硅生长技术的现状

直拉法单晶硅生长技术的现状摘要综述了制造集成电路（IC）用直拉硅单晶生长的现状与发展。对大直径生长用磁场拉晶技术，硅片中缺陷的控制与利用（缺陷工程），大直径硅中新型原生空位型缺陷，硅外延片与SOI片，太阳电池级硅单和大直径直拉硅生长的计算机模拟，硅熔体与物性研究等进行了论述。关键词：直拉硅单晶；扩散控制；等效微重力；空洞型缺陷；光电子转换效率；硅熔体结构一、光伏产业的发展趋势，及对硅材料的前景要求，直拉法单晶硅生长技术是现在主流生长技术之一光伏产业，是一种利用太阳能电池直接把光能转换为电能的环保型新能源产业。由于从太阳光能转换成电能的光电转换装置，是利用半导体器件的“光生伏打效应”原理进行光电转换的，因此把与太阳能发电系统构成链条关系的产业称为光伏产业。光伏产业的链条，包括：硅矿-硅矿石（石英砂）-工业硅（也称金属硅）-多晶硅、单晶硅-晶圆或多晶硅切片-太阳能电池-组件-发电系统。工业硅的纯度，一般为98-99.99%；太阳能级硅的纯度，一般要求在6N级即99.9999%以上。与其他常规能源相比，光伏发电具有明显的优越性：一是高度的清洁性，发电过程中无损耗、无废物、无废气、无噪音、无毒害、无污染，不会导致“温室效应”和全球性气候变化；二是绝对的安全性，利用太阳能发电，对人、动物、植物无任何伤害或损害；三是普遍的实用性，不需开采和运输，使用方便，凡是有太阳照射的地方就能实现光伏发电，可广泛用于通信。交通、海事、军事等各个领域，上至航天器，下至家用电器，大到兆瓦级电站，小到玩具，都能运行光

伏发电；四是资源的充足性，太阳能是一种取之不尽用之不竭的自然能源。据计算，仅一秒钟发出的能量就相当于1.3亿亿吨标准煤燃烧时所放出的热量。而到达地球表面的太阳能，大约相当于目前全世界所有发电能力总和的20万倍。地球每天接收的太阳能，相当于全球一年所消耗的总能量的200倍。人类只要利用太阳每天光照的5%，就可以解决和满足全球所需能源。正因为如此，加上由于传统的化石能源是不可再生资源，越来越接近枯竭，世界各国越来越达成必须加快发展新的替代能源的共识，从而加大了政策扶持的力度，世界光伏产业呈现出蓬勃发展的势头，光伏产业正在向大批量生产和规模化应用发展，其运用几乎遍及所有用电领域。从整体来看，世界各国对太阳能光伏发电的政策扶持力度在逐年加大。各国的补贴政策主要分为两类：一类是对安装光伏系统直接进行补贴，如日本；另一类是对光伏发电的上网电价进行设定，如德国、西班牙等国。而美国加利福尼亚州，则是将两种政策混合执行。光伏科技的进步，使光电转换效率不断提高、光能发电成本不断降低。技术进步是降低光伏发电成本，提高光能利用效率、促进光伏产业和市场发展的重要因素。几十年来围绕着降低成本的各种研究开发项工作取得了显著成就，表现在电池效率不断提高。硅片厚度持续降低、产业化技术不断改进等方面，对降低光伏发电成本起到了决定性的作用。多晶硅是太阳能电池必不可少的基础材料，其占到太阳能电池成本的80%，每生产1兆瓦太阳能电池需要12-14吨多晶硅。多晶硅主要采用化学提纯、物理提纯两种方法进行生产，其中化学提纯方法主要有西门子法（气象沉淀反应法）、硅烷热分解法、流态化床法，物理提纯方法主要有区域熔化提纯法（FZ）、定向凝固多晶硅锭法（筹造法）等等。二、直拉法单晶生长技术的机械设备上海汉虹的FT-CZ2008A、FT-CZ2208AE、FT-CZ2208A，西安理工大学的TDR80A-ZJS、TDR80B-ZJS、TDR80C-ZJS、TDR85A-ZJS、TDR95A-ZJS、TDR112A-ZJS，美国KAYEXCG3000、CG6000、KAYEX100PV、KAYEX120PV、KEYEX150，Vision300型，投料量分别为30kg、60kg、100kg、120kg、150kg、300kg,以及其他厂家的