ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЙ НАСОС, тип вакуумного насоса, действие к-рого основано на сорбции газов плёнками химически активного металла, непрерывно осаждаемых на поверхностях насоса при ионной бомбардировке в условиях газового разряда. Наиболее распространён Э. н., имеющий два электрода — ячеистый анод и сплошной сдвоенный катод из Ti, к к-рым приложено высокое пост, напряжение (т. н. диодный Э. и.). Применяется также и Э. н. триодного типа. С целью удлинения траекторий движения эл-нов (что повышает вероятность столкновения эл-нов с атомами остаточных газов) электродная система Э- н. помещена в магн. поле, направленное перпендикулярно плоскости катода. Напряжённости электрич. и магн. полей подбираются так, чтобы после предварит, создания в Э. н. пускового давления (менев 0,1 Па) эл-ны, эмитируемые катодом в результате автоэлектронной и ионно-электронной эмиссии, обеспечивали ионизацию молекул аза в Э. н. при очень низких давлениях Образующиеся ионы бомбардируют катод и распыляют его, результате иа электродах Э. н. осаждается непрерывно обновляемая (и поэтому сорбционно активная) плёнка Ti. Откачка с помощью Э. н. химически активных газов происходит вследствие хемосорбции, а инертных газов — «замуровывания» атомов в объёме плёнки в процессе её наслаивания. Быстрота откачки Э. н. существенно зависит от состава откачиваемого газа — высока для активных газов и низка для инертных. Скорость откачки инертных газов диодными Э. н. повышают путём увеличения эффективности ионного распыления активного металла. Э. н. обычно имеют скорость откачки от неск. л/с до нес к. тысяч л/с.
Э. н. широко применяются проиэ-ве электровакуумных приборов (обеспечивают получение вакуума 10 —10 Па). Малогабаритные Э. н. присоединяются к нек-рым мощным электровакуумным СВЧ приборам для их непрерывной откачки, выполняя при этом одновременно и ф-ции манометра (поскольку величина токв через Э. н. приблизительно пропорциональна давлению). Широкое распространение Э. н. обусловлено простотой и надёжностью в работе (отсутствие движущихся частей, загрязняющих масел), высокой скоростью откачки, высоким предельным разрежением.
ЭЛЕКТРОННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (ЭВМ), предназначена для автоматич. дискретной обработки информации с помощью устр-в и элементов, выполненных на электронных приборах. Относится к категории информац. машин (в отличие от энергетических и рабочих), к-рые лишь в силу историч. преемственности наз. вычислительными машинами, по существу же совр. ЭВМ — это комплекс технических (аппаратных) и программных средств; являются универсальным инструментом для обработки информации, представленной в дискретном виде в цифровой, буквенной, графич. или речевой форме (см. Цифровая вычислительная машина) либо в виде непрерывно изменяющихся физ. величин (см. Аналоговая вычислительная машина).
Процесс обработки информации в ЭВМ состоит из множества типовых операции, к-рые в соответствии с заданной программой выполняются логическими элементами над электрич. сигналами, представляющими (в кодированной форме) как собственно информацию, так и команды (предписания) программы; имеющиеся в ЭВМ механизмы осуществляют лишь вспомогат. ф-ции, напр. перемещают носитель данных (перфокарты, магн. ленту и др.). Результаты обработки либо регистрируются на бумаге (или к.-л. ее заменителе) и выдаются оператору (пользователю) в виде текста, таблицы, графи ка, чертежа, либо отображаются на экране ЭЛП в форме, наиболее удобной для восприятия (см. Дисплей). Высокое быстродействие электронных устр-в и элементов (до 10н—10 переключений за 1 с) обеспечивает ЭВМ возможность выполнять за сравнительно короткий промежуток времени (минуты, часы) такой объём работы, к-рыи при обычных («ручных») методах обработки информации потребовал бы неск. недель или месяцев труда целого коллектива специалистов или же вообще не осуществим «вручную». Кроме того, существует ряд задач, требующих либо переработки огромного кол-ва информации за определённый промежуток времени (напр., экономико-статистич. расчёты, оптим. планирование, прогнозирование), либо учёта и анализа большого числа быстро меняющихся исходных данных и случайных помех (напр., оптим. управление в реальном масштабе времени сложным техиологич. процессом, ядерными реакторами, летат. аппаратами, экс пери м. установками ядерной физики), решение к-рых без ЭВМ практически невозможно-
В состав техн. средств ЭВМ, как правило, входят центр. устр-ва — процессор (осуществляет собственно обработку
информации и организует работу остальных устр-в ЭВМ), пульт управления (обеспечивает взаимодействие оператора с ЭВМ), оперативное запоминающее устройство (хранит программу работ, исходные данные, промежуточные и конечные результаты вычислений, входную и выходную информацию), а также периферийные устройства (служат для хранения больших объёмов информации, обеспечивают ввод и вывод данных) Конструктивно центр, устр-ва ЭВМ могут быть выполнены в виде отд. модулей либо могут объединяться в единую конструкцию; периферийные устр-ва обычно выполняются в виде автономных напольных или настольных аппаратов.
Программные средства ЭВМ (программное обеспечение) содержат операц. системы (управляющую и обрабатывающие программы), пакеты прикладных программ и программы техн. обслуживания.
ЭВМ принято подразделять на универсальные (общего назначения) и специализированные. Первые обладают алго-ритмич. универсальностью и предназначены для решения широкого круга задач; переход от решения одной задачи к решению другой состоит лишь в смене программы вычислений и исходных данных. Специализир. ЭВМ ориентированы иа решение огранич. круга задач. Наибольшее применение в нар. х-ве, разл. областях науки и техники находят универсальные ЭВМ.
Первые ЭВМ появились в сер. 40-х гг. 20 в. и первоначально охватывали все типы вычислит, устр-в (аналоговые, цифровые и гибридные), в к-рых осн. функцион. узлы и элементы выполнялись на электронных приборах. С сер. 70-х гг. термин «ЭВМ» в науч., техн. и популярной литературе употребляется в основном применительно к цифровым ЭВМ.
Совр. состояние и развитие ЭВМ всегда обусловливается фундаментальными достижениями электронной техники, особенно в области науч. и конструкторско-технологич. разработок элементной базы (электронных приборов и устр-в), в значит, степени определяющей функцион. возможности, структуру и технико-эксплуатац. характеристики ЭВМ. Именно поэтому понятие «поколение ЭВМ» в первую очередь связано с поколениями элементной базы и физ. принципами её реализации. Принято выделять след. поколения ЭВМ: на электронных лампах (40— 50-е гг.), на дискретных ПП приборах (50—60-е гг.), на интегральных схемах (60—70-е гг.) и больших интегральных схемах (70—80-е гг.). Переход от одного поколения ЭВМ к др. характеризуется не только совершенствованием элементной базы, но и изменением структуры ЭВМ, расширением их функцион. возможностей, достижением более высоких техн. показателей и эксплуатац. характеристик.
ЭВМ первого поколения строились на дискретных радио- и электрокомпонентах и ЭВП, использовавшихся в качестве усилительно-формирующих элементов. В ЗУ этих ЭВМ применялись магн. барабаны (см. Носитель данных), УЗ линии задержки и электронно-лучевые запоминающие приборы. Надёжность ЭВМ была невысокой и обеспечивалась гл. обр. за счёт профилактич. работ, во время к-рых заменялись потенциально ненадёжные элементы. ЭВМ переого поколения были ориентированы преим. на численное решение научно-техн. задач, с относительно небольшим кол-вом входной и выходной информации.
В ЭВМ второго поколения в качестве элементной базы использовались дискретные ПП приборы (транзисторы, диоды) и миниатюрные радиокомпоненты (резисторы, конденсаторы, разъёмы), а в качестве конструктивной основы — печатные платы на съемных ячейках. Носителями данных в оперативных ЗУ служили миниатюрные ферритовые сердечники. Внеш. ЗУ выполнялись на магн. лентах. Применение ПП приборов позволило существенно повысить надёжность и значительно уменьшить потребляемую мощность и размеры ЭВМ. Помимо решения научно-техн. задач ЭВМ второго поколения применялись для обработки планово-экоиомич. информации и для решения управ ленч. задач. Расширение сферы применения ЭВМ и возросшая сложность задач вызвали необходимость автоматизации процесса программирования, стимулировали разработку новых алгоритмич. языков.
Для ЭВМ третьего поколения кроме использования принципиально новой элементной базы (все логич. элементы, подавляющее большинство усилителей, формирователей, блоков задержки, ячеек памяти оперативных, сверхоперативных и постоянных ЗУ выполнены на ИС) характерны модульный принцип построения, программная совместимость, наличие базового программного обеспечения, возможность выполнения неск. программ одновременно, улучшение технико-экономич. и эксплуатац. характеристик, высокая надёжность. В качестве носителей данных во внеш. ЗУ использовались маги, ленты и жёсткие магн. диски. ЭВМ третьего поколения разрабатывались и выпускались уже не в виде отд. моделей малых серий, а как семейства программно совместимых ЭВМ с единым конструктивно-технологич. решением и широким использованием методов машинного проектирования для определения общей структуры разрабатываемой вычислит, машины, техн. параметров входящих в её состав устр-в, их функцион. построения, для расчета электрич. и монтажных схем блоков и элементов и оптимизации режимов их работы и т. д. Характерными представителями семейств ЭВМ третьего поколения являются Единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ) и Система малых ЭВМ (СМ ЭВМ), созданные совместно специалистами стран — членов СЭВ-ЕС ЭВМ представляет собой семейство универсальных ЭВМ, предназнач. для решения научно-техн., планово-эко-номич., информац., логич. и управ ленч, задач. Отличит, особенности ЕС ЭВМ: большой диапазон производительности (от неск. десятков тыс. до неск. десятков млн. команд за 1 с), единая элементная и конструктивно-тех-нологич. база, программная и аппаратная совместимость, большой набор типовых периферийных устр-в, стандартный интерфейс ввода — вывода информации ЭВМ Единой системы могут работать в режимах мультипрограммирования, разделения времени, телеобработки данных, многомашинного и многопроцессорного функционирования.
СМ ЭВМ — семейство проблемно-ориентированных мини-ЭВМ, предназначенных гл. обр. для использования в системах автоматизир. управления технологич. процессами (АСУТП), исследовательскими установками с обработкой данных непосредственно в ходе эксперимента, а также для выполнения несложных науч. расчётов и как накопитель информации (с предварительной её обработкой) на входе высокопроизводит. ЭВМ. Осн. особенности СМ ЭВМ — ориентация на решение определённого круга задач, единая элементная и конструктивная база, возможность комплектовать из отд. устр-в специализированные вычислит, комплексы.
В 1980-х гг. широкое распространение получили микро-ЭВМ, выполненные на основе микропроцессоров. Как правило, они используются для решения научно-техн., экономич., плановых, управленч. и др. задач. Производительность микро-ЭВМ от десятков тыс. до неск. сотен тыс. команд за 1 с. Они компактны, свободно размещаются на рабочем столе, удобны в эксплуатации, не требуют спец. условий, достаточно просты для освоения и доступны пользователям, не имеющим спец. подготовки в области вычислит, техники н программирования. Эти особенности микро-ЭВМ обусловили их широкое распространение в качестве персональных ЭВМ; на основе микро-ЭВМ создается большинство автоматизир. рабочих мест конструктора, технолога, экономиста, исследователя и т. д., деятельность к-рых связана с обработкой больших объемов информации или трудоёмких расчётов.
Гл. особенность ЭВМ четвёртого поколения — широкое использование БИС и СБИС практически во всех блоках и элементах ЭВМ с сохранением осн. структурных решений ЭВМ третьего поколения. Это позволило резко улучшить технико-экономич. показатели ЭВМ, и прежде всего их производительность (доведя ее до десятков и сотен мли. команд за 1 с) н надежность (наработка неск. тыс. ч), а также снизить стоимость разработки и эксплуатации. Дальнейшее улучшение этих показателей и
повышение «интеллектуального» уровня ЭВМ в значит, степени зависят от достижений микроэлектроники, совершенствования матем. обеспечения и автоматизации проектирования.
В сер 80-х гг. появились ЭВМ, зксплуатац. возможности и конструктивно-технологич. решения к-рых позволяют отнести их к ЭВМ нового, пятого поколения. Совр. ЭВМ все чаще отождествляются с электронными ЦВМ.
ЭВМ широко применяются при научно-техн. расчетах, планировании, прогнозировании, учете, автоматич. и автоматизир. управлении.
ЭКСТРУЗИЯ (от ср.-век. лат. extrusio — выталкивание), способ формообразования изделий из пластичных материалов (полимеров, мягкого или разогретого до пластичного состояния металла, керемич. массы, реже стекла) выдавливанием через канал профилирующего инструмента (экструэионной головки). Изделия, получаемые Э., имеют малые допуски, что значительно упрощает их последующую механич. обработку по сравнению с др. способами формообразования (напр., штамповкой). Э. осуществляют в машинах, наз. экструдервми, рабочим органом к-рых служат червяк (шнек), диск или их комбинации, значительно реже — поршень. Наиболее распространены червячные экстру деры (рис.), обеспечивающие непрерывный ввтома-тизир. процесс формования. Разновидностью Э. является гидроэкструэия, при к-рой материал продавливается через экструэионную головку с помощью жидкости под высоким давлением, что позволяет получать изделия и из тру дно деформируемых материалов (напр., из тугоплавких размягченных металлов — Mo, W).
В технологии электронного приборостроения Э. применяют, напр., для получения трубчатых, профильных и пеи-точных элементов и узлов ИЭТ из полимерных материалов, нанесения тонкослойных полимерных покрытий нв фольгу и бумагу, создания полимерной изоляции нв проводах и ми к ро провода к; из металлов (гл. обр. Си, Al, Ag, Н\ и их сппавов) методом Э. получают провода и микропровода, кабели, волноводы и соединители; из керамич. масс — основания пост, резисторов и трубчатых конденсаторов.
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ, мельчайшие известные частицы материи. По своему смыслу термин «Э. ч.» означает «простейшие, далее не делимые». Однако характерная особенность Э. ч.— способность к взаимным превращениям — не позволяет рассматривать их как некие неизменные «кирпичики» мироздания. Не существует и чёткого критерия элементарности ч-цы. К Э. ч. принято относить все мельчайшие ч-цы материи, кроме атомных ядер с атомным номером Z^2.
Э. ч. характеризуются определёнными значениями массы, электрич. заряда, спина и др. фиэ. величин. Каждой Э. ч. (кроме абсолютно нейтральных, таких, как фотон) отвечает своя античастица, отличающаяся от неё знаком заряда, магн. момента и нек-рыми др. характерис тиками (напр., античастицей электрона является позитрон). Всего (вместе с античастицами) открыто св. 350 Э. ч., большинство из к-рых нестабильны. К стабильным Э ч относятся фотон (квант эл.-магн. излучения), три сорта нейтрино (нейтральные ч-цы, если и имеющие массу, то очень малую), эл-н, протон и их античастицы. Время жизни остальных Э. ч лежит в интервале от~10'с для свободного нейтрона до Ю~ —10~ с для т. н резонанс о в. При этом нестабильные Э. ч отнюдь не «состоят» из стабильных, т. к. одна и та же ч-ца может распадаться неск. способами на разные Э. ч.
Существует три осн. типа взаимодействий между Э. ч (не считая гравитационного): электромагнитное — между заряженными Э. ч.; слабое, приводящее к распаду нестабильных Э. ч.; с и л ь н ое, связывающее, напр., протоны и нейтроны в атомном ядре. По типу взаимодействий, в к-рых участвуют Э. ч.( они делятся на неск. групп. Э. ч. со спином /а, не участвующие в сильном взаимодействии, образуют группу лептонов (это три сорта нейтрино, эл-н, мюон, т-лептон и их античастицы); Э. ч., участвующие во всех взаимодействиях, включая сильное, наэ. адронами ив зависимости от значения спина делятся на мезоны (нулевой или целый спин) и барио ы (полуцелый спин). К последним относятся протон, нейтрон, гипероны и их античастицы. Особую группу Э. ч. составляют т.н. калибровочные бозоны — переносчики взаимодействий ч-ц. К ним относятся фотон, глюон, W- и Z-боэоны. При столкновенивх Э. ч. происходят раз л. превращения их друг в друга.
Последоват. теория, предсказывающая возможные значения масс и др. внутр. характеристик Э. ч., ещё не создана. Однако имеется определённый прогресс на пути построения такой теории, основанной на глубокой аналогии сильного и слабого взаимодействий с эл.-магн. взаимодействием (калибровочные теории электрослабого и сильного взаимодействий). Успехом калибровочной теории взаимодействия Э. ч. явилось открытие особых ч-ц с дробным электрич. зарядом (кварков), из к-рых состоят протон, нейтрон и др. адроны. Уже сейчас можно сказать, что материя построена из двух типов Э. ч.— лептонов и кварков,— и в этом смысле их можно назвать истинно элементарными.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА, совокупность способов обработки изделий из металлов, сплавов или полупроводниковых материалов с использованием электрохим. процессов, происходящих на границе металл — электролит (сплав — электролит, полупроводник-электролит) при прохождении через иих пост, электрич. тока. По технологич. возможностям способы Э. о. подразделяют на поверхностные и размерные.
Поверхностная Э. о. основана на явлении растворения материала анода я электролите под действием электрич. тока (анодное растворение). Скорость анодного растворения зависит от расстояния между электродами: чем расстояние меньше, тем интенсивнее растворяется анод. Поэтому при идентичных по форме электродах выступы поверхности анода рестворяются быстрее, чем углубления. Этот принцип лежит в основе таких технологич. операций, как полирование, травление, очистка. Если поверхность анода сравнительно ровная, а катод имеет выступы, то при малом расстоянии между электродами (десятые доли мм) и большой плотности тока (десятки А/см) на поверхности анода образуются выемки, точно повторяющие форму выступов катода. На этом принципе основана размерная Э. о., позволяющая эле-ктролитич. методами изготовлять объёмные детали. Так, при прямолинейном перемещении фигурного катода в теле анода образуется соответствующей формы полость; пользуясь стержневым катодом, можно «вырезать» объёмные детали путём перемещения катода по заданной траектории.
При Э. о. анодом обычно служит само обрабатываемое изделие, а катодом — электрод (инструмент), изготовляемый из антикоррозионного (для данного электролита) материала, напр. из углеродистой стали, латуни, меди. В качестве электролита для поверхностной Э. о. применяют водные р-ры кислот с добавкой хромового ангидрида. Размерная Э. о. выполняется в р-рах хлоридов, нитратов и сульфатов К и Na; одним из наиболее распространённых электролитов является 15%-ный водный р-р NaCI. Изделия из Al, Zn, Pb, Oi обычно обрабатывают в р-рах NaNOg, а из W и Мо — в р-рах NaOH и КОН. Поверхностная Э. о. ведётся при плотностях электрич. тока 0,1—1,0 А/см, размерная — при 60—100 А/см и более; рабочее напряжение обычно составляет 10—20 В. Для удаления продуктов растворения — шлама, обновления электролита или его охлаждения применяют принудит, прокачку электролита через рабочую зону под давлением до 4 МПа со скоростью до 60 м/с. С помощью Э. о. достигается шероховатость поверхности 0,2 мкм и точность обработки 0,05 мм.
В электронике способы Э. о. применяют для полирования зеркал оптич. квантовых генераторов, полирования и раэрвэания тонких металлич. лент, уменьшения толщины дефектного слоя ПП пластин, контурного удаления слоя металла с поверхности диэлектрика (напр., при изготовлении печатных плат), обработки деталей из сверхтвёрдых или хрупких материалов, полировки тонкостенных волноводов, изготовления спец. технологич. оснастки (напр., штампов, пресс-форм, литейных форм) и т. д.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ ЗЕРКАЛО. система электродов, отражающая пучкк электронов и преднаэнач. либо для получения с помощью таких пучков электронно-оптич изображения, либо для изменения направления движения эл-нов. Простейшее Э. э. э. представляет собой плоский конденсатор с тормозящим электрич. полем и отрицат. электродом. Эл-ны, вылетающие из точки объекта, попадают в тормозящее электрич. поле, где отдают свою энергию, и, отразившись от соответствующих эквипотенциальных поверхностей, собираются снова в точке изображения. Большинство Э. э. э. — системы, симметричные относительно нек-рой оси (см. Электронная оптика). Осесимметричные Э. э э- (рис. 1) используют для создания правильных электронно-оптич. изображений объектов. Если последний электрод такого Э. э. э. сплошной и эл-ны меняют направление движения непосредственно вблизи его поверхности, то можно получить увеличенное изображение микрорельефа этой поверхности Цилиндрические Э. э з. (рис. 2) с двумерным электрич, полем (напряжённость поля внутри звркала не зависит от координаты х) применяют для изменения направления электрон ных пучков, причём для эл-нов, движущихся в ср плоскости зеркала, угол падения равен углу отражения, как и при отражении луча света от оптич. зеркала. Т. и. трансаксиальные Э. э. э- (рис. 3) отличаются малыми аберрациями (погрешностями изображений) в направлении, параллельном ср. плоскости Э. э. э.
В режиме Э. э. э. может работать любая электронная электростатическая линза, если отрицат. эквипотенциальные поверхности пересекают ось линзы. Регулировкой потенциала можно обеспечить режим работы, соответствующий плоскому, собирающему или рассеивающему Э. э. з. Э э. э. используются в зеркальных электронных микроскопах, а также для разделения эл-нов по скоростям и модуляции тока пучка методом отражений.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ (проводимость полупроводников), обусловлена наличием свободных носителей заряда — электронов проводимости и дырок. Величина удельной Э. п. с связана с концентрациями эл-нов п и дырок р и их подвижностями \\п, рр соотношением: о=в(ЦрП + црр), где е — заряд эл-на. В зависимости от того, какое из слагаемых преобладает, говорят об электронной проводимости или дырочной проводимости (проводимости п-типа или р-типа). Величина Э. п. варьируется в широких пределах — от 10 до 10 Ом • м~~ . Тип и величина Э. п. зависят от хим. состава и структуры ПП, вида и концентрации примесей, темп-ры, давления, освещения, внеш. электрич. и магн. полей и т. д. В чистых ПП при достаточно высоких темп-pax имеет место собственная проводимость, обусловленная носителями, возникающими в результате ионизации атомов осн. решётки; при этом п—р=п,, так что тип проводимости определяется соотношением между подвижностями ц„ и рр (обычно цл>цр)- Поскольку п,^ехр(—f^ 2kT) ?g — ширина запрещённой зоны, Г — абс. темп-pa, к — постоянная Больцмана), Э. п. в области собств. проводимости сильно зависит от тамп-ры. Примесная проводимость обусловлена носителями, возникающими вследствие ионизации примесей или дефектов решётки. В этом случае п=? р; в равновесных условиях концентрации носителей связаны соотношением: пр—п,. При низких темп-pax, когда ионизованы не все примесные атомы, Э. п, в области примесной проводимости также экспоненциально зависит от темп-ры, но с другой (меньшей) энергией активации. При более высоких темп-рвх, когда большинство примесных атомов ионизовано, но собств. проводимость ещё не существенна (область истощения примеси), темп-рная зависимость Э. п. определяется зависимостью подвижности носителей заряда от темп-ры; она обычно имеет степенной вид: м(Т)-~Т"\ где показатель степени m определяется механизмом рассеяния носителей крист. решёткой и может быть как положительным, так и отрицательным.
Э. п. может изменяться на много порядков при освещении ПП (см. Фотопроводимость), а также при облучении эл-нами, протонами, нейтронами, ионами и др. Такое изменение может быть связано с ионизацией атомов ПП, в этом случае оно очень быстро исчезает после прекращения облучения. В случае облучения быстрыми ч-цами или гамма-квантвми Э. п. может иметь необратимый характер из-за образования радиац. дефектов, а также вследствие радиоактивных превращений и ионного внедрения. Э. п. существенно меняется под действием магн. поля вследствие искривления траекторий носителей и (в сильных полях) квантования электронного спектра. В сильных электрич. полях Э. п. изменяется в силу ударной ионизации, термополевой ионизации (эффект Пула—Френкеля) и изменения подвижности вследствие нарушения равновесного распределения носителей по энергиям (разогрев носителей). В сильно легированных и аморфных ПП осн. механизмом Э. п. может быть прыжковая проводимость.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ, предел яетс я наличием в них свободных носителей заряда (электронов, ионов), зависит от строения и состава диэлектрика, а также от внеш. условий. Обычно к диэлектрикам относят в-ва, уд. электропроводность к-рых _при норм. условиях не превышает 10~—1(Р Ом" -см-. В газах свободные носители заряда создаются ионизирующими источниками, в жидких и твёрдых диэлектриках они существуют постоянно. Электропроводность (проводимость) жидких диэлектриков является ионной и обусловлена примесями; проводимость твёрдых диэлектриков может быть как электронной, так и ионной, а по характеру распределения свободных носителей заряда — поверхностной или объёмной- Электронная проводимость твёрдых диэлектриков, так же как и электропроводность полупроводников, определяется зониой структурой и наличием примесей; ионная проводимость обусловлена примесями или с обет в. дефектами решётки (вакантные узлы или междоуэвльные ионы) и имеет термоактивационную природу, поэтому при высоких темп-pax Э. д. преим. ионная. В пост. внеш. электрич. поле ионный ток в диэлектрич. образцах уменьшается со временем из-за образования объёмного заряда на границах диэлектрика. В достаточно сильных электрич. полях механизм Э. д. может изменяться; напр., в газах начинается ударная ионизация, а в твёрдых телах возникают токи инжекции (см. Инжекция носителей заряда). Увеличение Э. д. в сильных полях эпровождавтея локальными изменениями хим. состава и структуры диэлектрика. В результате в нём возникают каналы с высокой проводимостью и происходит электрич. пробой (см. Пробой диэлектрика). Резкий рост Э. д. происходит также при их разогреве. В перем. электрич. полях вклад Э. д. в диэлектрич. потери уменьшается с увеличением частоты поля.
ЭЛЕКТРООПТИКА, раздел оптики, в к-ром изучается влияние электрич. поля на оптич. свойства вещества (э л в кт-рооптические явления). В квантовых системах (атомах, молекулах и др.) под действием электрич. поля происходит расщепление энергетич. уровней, пропорциональное квадрату напряжённости поля или (в более сильных полях) его первой степени (Штарка эффект). В оптически изотропных в-вах (жидкостях, стёклах, кристаллах с центром симметрии крист. решётки) электрич. поле приводит к двойному лучепреломлению, пропорциональному квадрату напряжённости поля (электрооптич. Керра эффект); в пьеэо-электрич. кристаллах, у к-рых отсутствует центр симметрии, двулучепреломление может быть пропорционально амплитуде электрич. поля (Поккельса эффект).
В диэлектриках под действием электрич. поля атомы и молекулы поляризуются и вместе с молекулами, обладающими пост, дипольным моментом или анизотропией поляризуемости, ориентируются таким образом, что возникает наведённая (искусственная) оптич. анизотропия, к-рая исчезает, когда действие поля прекращается. Напр., в одноосных диэлектрич. кристаллах наведённая оптич. анизотропия проявляется как поворот или деформация оптич. индикатрисы (см. Кристаллооптика), т. е. возникает дополнительно индуцированное двойное лучепреломление и как следствие изменяется показатель преломления среды; в частности, в нецентросимметрич. одноосных кристаллах (пьеэоэлектриках) изменения коэф. оптич. индикатрисы пропорциональны напряжённости электрич. поля (линейный электрооптич. эффект). В полупроводниках воздействие электрич. поля вызывает либо испускание ими света (электролюминесценцию), либо изменение поглощения ими света. Различают два осн. механизма электрич. управления поглощением света в ПП: поглощение света свободными носителями заряда, связанное с электронными переходами внутри зоны проводимости; поглощение света, свезенное с туннельными переходами из валентной зоны в зону проводимости вследствие сдвига (размытия) края осн. полосы поглощения (см. Франца — Келдыша эффект).
Электрооптич. явления широко используются для управления оптич. излучением: амплитудной и фазовой модуляции; изменения направления распространения световых пучков; создания коротких (наносекундных, пикосекундных) световых импульсов и др. Создание лазеров позволило наблюдать многие электрооптич. явления в электрич. полях оптич. частоты, что определило появление новых разделов оптики, таких, как нелинейная оптика, голография.
Материалы, изменяющие оптич. св-ва под действием электрич. поля (электрооптические материалы), широко применяют в приборах квантовой электроники и интегральной оптики для изготовления элементов электрооптич. лазерных затворов, широкоапертурных спектральных фильтров и с веток лапанных устр-в для защиты от излучений повышенной яркости, модуляторов света и дефлекторов, оптич. индикаторов (напр., жидкокрист. дисплеев, цифровых индикаторов) в системах оптич. обработки, отображения и хранения информации, оптич. связи, в науч. приборостроении и др. Преимуществ, распространенна получили электрооптич. материалы: дигидрофосфат калия (диапазон оптич. прозрачности 0,2—1,2 мкм), тантвлат лития (0,4—0,5 мкм), ниобат лития (0,4—4,5 мкм), ниобат бария—натрия (0,4—4,5 мкм), дидейтерофосфат калия (0,2—1,6 мкм), ниобвт бария—стронция (0,4—4,5 мкм), цир-конат—титанат свинца с лантаном (0,4—4,5 мкм) и др. К осн. требованиям, предъявляемым к электрооптич. материалам, относятся: достаточно малые полуволновые напряжения (не свыше неск. кВ) и необходимые для управления затраты энергии; малые оптич. потери и высокая стойкость в окне прозрачности; наивысшая достигаемая стабильность электрооптич. характеристик а рабочем интервале темп-р; высокая технологичность процессов получения и обработки.
ЭЛЕКТРОНОГРАФ (от электрон и греч. grapho — пишу), прибор для исследования атомного строения веществ (гл. обр. твёрдых тел и молекул газа) с помощью метода, основанного на дифракции электронов (электронографии). Представляет собой вакуумный прибор, принципиальная схема к-рого аналогична схеме электронного микроскопа. В оптич. системе (колонне), осн. узле Э., эл-ны, испускаемые катодом (раскалённой вольфрамовой нитью), разгоняются высоким напряжением (от 30 кВ и выше — быстрые эл-ны, до 1 кВ — медленные эл-ны). С помощью диафрагм и мвгн. линз формируется узкий электронный пучок, к-рый направляется на исследуемый образец, находящийся в т. н. камере объектов и установленный на спец. столике. Для регистрации рассеянных (дифрагир.) эл-нов в Э. используется, напр., люминесцентный экран или фотопластинка, к-рая содержит слой фотографич. эмульсии, чувствительной к потоку эл-нов, и нв к-рой создаётся дифракционное изображение — электроногрвмма. В конструкции Э. предусмотрена система непосредств. регистрации интенсивности рассеянных эл-нов с помощью цилиндра Фараде я или вторично-электронного умножителя открытого типа. Э- снабжают раз л. устр-вами для нагревания, охлаждения, испарения образца, для его деформации и т. д.
Э. содержит также систему вакуумирования (для создания глубокого вакуума в оптич. системе — до 10~~ —10— Па) и блок электропитания, в состав к-рого входят источники накала катода, высокого напряжения, питания зл.-магн. линз и раэл. устр-в камеры объектов. Питающее устр-во обеспечивает изменение ускоряющего напряжения по ступеням (напр., в Э. «ЭР-100» 4 ступени: 25, 50, 75 и 100 кВ). Разрешающая способность Э. зависит от энергии эл-нов, сечения электронного пучка, расстояния от образца до фотопластинки* (экрана) и достигает 10~~ —tO- нм. Управление совр. Э., как правило, автоматизировано.
ЭЛЕКТРОНОРЕЗИСТ, реэист, чувствительный к воздействию пучка электронов с энергией 5—50 кэВ. Как правило, представляет собой р-р электроночувствит. полимера в органич. растворителе Толщина слоя, сформированного из Э. в процессе электроно литографии (см. Литография), составляет 0,3—1,0 мкм. Наиболее важные классы позитивных Э.: полнметилметакрилат и его производные, галоген-, циан-, амидо- и др. замещённые полиме-такрилатов, полиалкиленкетоны и их сополимеры, полно лефинсульфоны. Осн. классами негативных Э. являются гомополимеры и сополимеры глицидилметакрила-та, бутадиена, изопрена, стирола и их производных, крем-нийоргвнич. соединения и др.
Чувствительность позитивных Э. обычно составляет 5* •Ю-5—1-10~6 Кл/см2, негативных — l-irr*-^-»-7 Кпукм2; разрешающая способность (оцениваемая по наименьшей ширине отд. воспроизводимой линии), как правило, для позитивных Э. лежит в пред в л ах 0,2—0,8 мкм, для негативных—0,3—1,5 мкм; микродефектность защитного слоя Э. находится в интервале 0,1—1,0 см™3. Предъявляются высокие требования к стойкости Э. при травлении подложки в процессе литографии, к адгезии Э. с поверхностью подложки и др.
Э. используется в микроэлектронике при изготовлении промежуточных фотооригиналов и прецизионных фотошаблонов, кремниевых СБИС и запоминающих устр-в на ЦМД.