МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, квантовый генератор, в к-ром активной средой является молекулярный газ. Первый М. г, излучающий на длине волны 1,24 см эв счёт квантовых переходов молекул аммиака, создан в 1955 сов. учёными Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым н независимо Ч. Таунсом с сотрудниками (США). Пучок молекул аммиака (рис.) поступает из источника в вакуумную камеру, где он проходит сквозь сортирующую систему (обычно, квадрупольныи конденсатор), пропускающую в объемный реэонвтор только молекулы, находящиеся на верхних инверсионных энергетич. уровнях. Часть этих молекул во время пролёта через резонатор успевает совершить акт вынужденного испускания. Стационарный режим генерации М. г. определяется интенсивностью пучкв молекул и процессом насыщения, приводящим к тому, что внутри резонатора излучает ровно половина молекул. Мощность М. г. 10 *— 10~ Вт, стабильность частоты ~10— , монохроматичность достигает 10~ . М. г. применяют гл. обр. в устр-вах радиоспектроскопии в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн.
МИКРОСБОРКА, функциональный узел или блок радиоэлектронной аппаратуры в микроминиатюрном исполнении, реализующий, как правило, частную целевую функцию (ивпр., генерирование либо усиление электрич. колебаний определённого вида). Представляет собой конструктивно законченное изделие частного применения типа гибридной интегральной микросхемы, обычно содержит бескорпусные ИС, миниатюрные дискретные электро- и радиокомпоненты (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и др.), размещённые на одно- или многослойной коммутац. плате (подложке). По степени насыщенности элементами и функциональной сложности М. обычно соответствует большой интегральной схеме. Использование М. в микроэлектронной аппаратуре позволяет уменьшить её объём в 5—6 раз, а массу в 3—4 раэв по сравнению с микроэлектронной аппаратурой на ИС широкого применения с использованием печатных плат.
В 80-х гг. 20 в. разработаны СВЧ М. на микрополоско-вых линиях, М. на бескорпусных линейных ИС и интегральных пьеэофильтрая для работы в диапазоне радиочастот, аналого-цифровые и цифро-вналоговые преобразователи нв бескорпусиых ИС — операционных усилителях и компараторах, микропроцессорные М. и др. (рис.).
МАРКИРОВКА электронных приборов (от нем markieren — отмечать ставить знак) ианесеиие на детали и корпуса приборов кодироввиных знаков (напр, цифр, букв, цветных полос, точек) обозначающих назначение прибора его номинальные параметры, класс точности, дату выпуске, товарный энвк завода-изготовителя и др
Осн. требованием, предъявляемым к М , является четкость нанесенных знвков и прочность на стирание Наиболее распространена М. с использоввиием лакокрасочных материалов, металлич изделия часто маркируют с помощью гравирования, клеймения, нвкатыввния М стеклянных изделий осуществляется вжигвнием, пластмассовых изделий — вдавливанием маркировочного штампа в момент формования изделия В настоящее время (нач 90-х гг ) все шире применяется М электрофиэ методами (с использоввиием ультразвука, лазерного луча и др ) При автоматизации про цессов изготовления ПП приборов и ИС маркировочные знаки используются для автоматич управления движением ПП пластин (подложек) по технологич циклу
МАГНИТНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ, вещества, сочетающие маги, свойства со свойствами полупроводников. К М. п. относят нек-рые ферриты, хальногениды, оксиды 3d- и 4г~элементов. В более узком смысле М. п. называют в-ва, обладающие сравнительно высокой подвижностью носителей заряда (не менее 10 м/В-с): двойные халькоге-нмды ЗД-элементов (HgCr2X4, CdCr2X< и др., где X — Se, S), простые халькогениды и оксиды ^-редкоземельных элементов (EuO, EuS, EuSe и др.), нек-рые др. соединения, напр. CaCujMn<Oi2* Сильное взаимодействие подвижных носителей заряда с локализованными магн. моментами d- и f-оболочек приводит к ряду особенностей электрич. и оптич. св-в М. п., отсутствующих у немагн. ПП. Так, у ферромагн. ПП (EuO, EuS, CdCr^Se* и др.) при понижении темп-ры наблюдается гигантский (до 0,5 эВ) сдвиг в длинноволновую сторону края собств. оптич. поглощения и фотопроводимости. Кюри температура и констенты магнитной анизотропии М. п. обычно невелики (непр., для CdO^Se* они составляют соответственно примерно 130 К и 104— 10э Дж/м3). ПП св-ва (подвижность носителей заряда, зависимость уд. электропроводности от темп-ры), как и магн. анизотропия М. п., существенно зависят от концентрации примесей и стехиометрии в-ва.
На основе М. п. созданы ПП приборы с управлением магн. полями, напр. управляемые МДП-структуры, приборы, использующие гигантское (до 5-10" град/см) фарадеевское вращение плоскости поляризации в М. п. (см. Фараде я эффект), квантовые приёмники и элементы пемяти, работающие на принципе сильного фотомагнетиэма в М. п. (изменения их магн. св-в при освещении).
МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ, неодинаковость «ягн. свойств вещества (величины и ориентации намагниченности, магн. восприимчивости маги, энергии и др.) в разных направлениях. Обусловлена анизотропным характером магн. взаимодействия между ч-цами — носителями магнитного момента в в-вах. Важное практич. значение имеют М. а. в магнитоупорядоченных монокристаллах (ферро- н ферри-магнитных), поликрист. и аморфных в-вах (в жидкостях М. а., как правило, не проявляется), М. а. в кристалле связана с упорядоченным расположением магн. моментов составляющих его ч-ц (атомов, молекул, ионов). Осн. причиной М. а. являются спин-орбитальное и спин-спиновое (диполь ное) взаимодействия ч-ц, обусловливающие, в частности, определенное направление намагниченности в кристалле. Энергия спин-орбитального взаимодействия зависит от направления спиновых моментов микрочастиц в-ва относительно их орбитальных моментов, ориентация к-рых определяется структурой кристалла. Энергия дипольного взаимодействия зависит от направления магн. моментов относительно прямой, их соединяющей, ориентация к-рой также зависит от структуры кристалла. Т. о., маги, энергия кристалзависит от направления магн. моментов в нем. Поэтому магн. моменты преим ориентируются в тех направлениях, к-рым соответствуют мин. значения энергии.
М. а. может быть естественной н наведённой. Естественная М. а.— характерное св-во кристаллов. В ферро-магн. кристаллах намагниченность стремится ориентироваться вдоль нек-рых его осей, к-рые наз. осями лёгкого намагничивания (ОЛН). Вдоль ОЛН легче всего (т. е. при наиболее слабых намагничивающих полях) достигается магнитное насыщение. Существуют ферромагн. кристаллы с одной ОЛН — одноосные ферромагнетики (к ним относится, напр., гексагональный Со) — и кристаллы с неск. ОЛН — многоосные ферромагнетики (Fe, Hi и др.). Направления, в к-рых труднее всего намагнитить ферромагн. кристалл до насыщения, наэ. осями трудного намагничивания. На рис. 1 изображены кривые намагничивания Fe, Ni и Со, измеренные вдоль раэл. кристаллографии. осей.
МУЛЬТИВИБРАТОР (от лат. multum — много и vibro — колеблю), импульсный генератор электрических колебаний разрывного типа, содержащий два усилителя, охваченных взаимной между каскадной положит, обратной связью. Существует иеск. вариантов М., выполненных на электронных лампах, транзисторах и в составе ИС. Различают М. симметричные, построенные по симметричной схеме (рис.), и несимметричные У симметричных М. длительности рабочих тактов Т\ и Tj, составляющие в сумме период колебаний Т, одиивковы, у несимметричных — разные М. может работать как в режиме автоколебаний, твк и в заторможенном (ждущем) режиме (при подаче управляющего сигнала ждущий М. возбуждается и генерирует один рабочий нмпульс длительностью Т , после чего снова переходит в состояние покоя — Tj).
В автоколебат. симметричных М. усилители возбуждаются поочерёдно: в период времени Г| в возбуждённом состоянии находится один усилитель, в период Т — другой. Переход усилителен из одного состояния в другое определяется соотношением токов в коллекторной и базовой цепях открытого транзисторе усилителя; транзисторы усилителей запираются попеременно в соответствии с зарядом и разрядом конденсаторов С и С . При отпирании транзистора иевозбуждёиного усилителя возникает кратковременный регенеративный процесс, приводящий к изменению состояния усилителей — опрокидыванию М.
М. применяют в устр-ввх автоматики, вычислит, н измерит, техники, радиотехники в качестве задающих генераторов и формирователей импульсов, делителей частоты, бесконтактных переключателей тока.
Лит. Ерофеев Ю Н, Импульсная техника М. 1984
МЫШЬЙК (лат Arsenicum), As, химический элемент V гр. периодич. системы Менделеева, ат. н. 33, ат. м. 74,9216. Образует иеск. модификации. Обычный М. (т н. металлический ипи серый) — хрупкое крист. в-во с серебристым блеском. Плотн. 5730 кг м ; тпя 817 С, при 615 С возгоняется. Во влажном воздухе и при нагревании легко окисляется и тускнеет, измельчённый — горит
В электронном приборостроении As используется для легирования ПП материалов. Среди соединений М. наибольшее применение получил GaAs для изготовления опто-электронных приборов (лазеров, светодиодов, солнечных батареи, фотоприёмников, модуляторов света), приборов СВЧ техники (полевых транзисторов, генераторов Ганна, лавинно-пролётных диодов и т д.), детекторов ионизирующих излучений, «оптич окон», сверхбыстродействующих ИС- Для изготовления фотоэлементов, датчиков Холла, детекторов ИК излучении, термоэлектрич. генераторов, СВЧ транзисторов применяется InAs. AlAs является компонентом ПП твёрдых р-ров с GaAs для лазеров, фотодиодов, солнечных батарей; FeAs, CoAs—компонентами эвтектич. композиций с GaAs и InAs для ИК фильтров и магнито-резистивных датчиков. CdiAs используется качестве рлл териала для ИК детекторов и магниторезистивных датчиков; As Se , As.Теj — для фотоэлементов и фоторезисторов.
МОЩНЫИ ТРАНЗИСТОР, транзистор, допустимая мощность рассеяния к-рого превышает 1 Вт. При допустимой мощности рассеяния св. неск. Вт используют принудительный отвод теплв (при помощи радиатора, обдува и др.). Различают М. т. со средней (от 1 до 10 Вт) и большой (св. 10 Вт) величиной допустимой мощности рассеяния.
М. т. могут быть биполярными и полевыми. Характерной особенностью биполярных М. т. является разветвлённая форма эмиттериой области (гребенчатая, кольцевая, звездчатая и др.), обеспечивающая большое значение отношения периметра эмиттера к его площади, что компенсирует оттвснеиие тока эмиттера к его периферийным областям. Наибольшее значение отношения периметра к площади достигается в т. и. миогоэмиттерных М. т., в к-рых эмиттер-ная область разделяется иа большое число (до неск. сотен) отд. кольцевых илн полосковых эмиттеров. Однако с увеличением этого отношения возрастает вероятность неравномерного распределения тока, шнурования тока и, «ак следствие, возникновение вторичного пробоя. Возможность возникновения шнуроввиия тока в миогоэмиттерных М. т. предотвращают использованием т. н. балластных (стабилизирующих) резисторов, включаемых последовательно с каждым из эмиттеров и обеспечивающих отри цат. обратную связь по напряжению.
Характерной особенностью полевых М. т. является разветвлённая форма канала, к-рый может иметь знвчит. ширину (до неск. десятков см), что обеспечивает при мвлой площади ПП кристалла существ, увеличение рабочих токов, уменьшение сопротивления открытого транзистора, а также увеличение крутизны передаточной характеристики таких транзисторов.
По конструктивио-технологич. особенностям М. т. делятся на меза-планариые, пленарные и планарио-эпитаксиальные. В качестве исходного ПП материала для биполярных М- т. используют в основном Si, а для полевых — Si и GaAs. Существуют также сплавные биполярные М. т. на основе Ge. Наиболее распространёнными среди биполярных М. т. являются транзисторы ел — р — п-структурой на основе 5i и с р — п — р-структурой на основе Ge; среди полевых М. т. наиболее распространены транзисторы, у к-рых канвл имеет проводимость п-типа, что обусловлено меньшими техиологич. трудностями изготовления, а также лучшим сочетанием параметров таких транзисторов.
Различают низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные, а также высоковольтные М. т. Низкочастотные М. т. имеют граничную частоту до 3 МГц. К низкочастотным относятся биполярные М. т. с большой толщиной базового слоя (от 5 до 40 мкм). В М. т. этого класса рабочая частота достигает неск. сотен кГц, допустимая мощность рассеяния — неск. сотен Вт, допустимое напряжение на коллекторе — от 30—40 до 200 В, а рабочие токи лежат в пределах от сотен мА до сотеи А.
В высокочастотных М. т. граничная частота составляет от 3 до 300 МГц, диапазон рабочих частот — от неск. сотеи кГц до 100 МГц, мощность, отдаваемая в нагрузку,— до неск. сотен Вт, допустимые напряжения питания — до 50 В (в биполярных М. т.) и до 80 В (в полевых М. т.).
В сверхвысокочветотных М. т. граничная частота превышает 300 МГц. В биполярных М. т. нв основе Si рабочвя частота достигает 18 ГГц (близка к расчётной), в в полевых М. т. на основе GaAs— 100 ГГц. В М. т. этого класса величина отдаваемой мощности при работе в непрерывном режиме иа частотах от 100 МГц до 2 ГГц составляет соответственно 500—100 Вт, а при работе в импульсном режиме на частотах до 2 ГГц достигает 1 кВт. Однако у верх, границы диапазона рабочих частот величина отдаваемой мощности таких транзисторов уменьшается до десятков мВт.
Для получения максимально возможных значений энер-гетич. параметров ВЧ и СВЧ М. т. (отдаваемой мощности, коэф. усиления мощности и кпд) стремятся к увеличению рабочих токов (при сохранении достаточно высоких рабочих напряжений), к снижению сопротивления насыщения и теплового сопротивления при одновременном уменьшении значений ёмкостей р — п-переходов (для биполярных М. т.) или входной и выходной ёмкостей (для полевых М. т.) и уменьшении индуитивностей выводов. Помимо этого в таких М. т. необходимо обеспечить электрич. изоляцию всех выводов от теплоотводящей части корпусе. Требования эти взаимопротиворечивы. Удовлетворить эти требования удается путём создания т. н. многоструктурных конфигураций (размещением на одном ПП кристалле большого числа пленарных миогоэмиттерных транзисторных структур, разнесённых друг относительно друга), позволяющих при мвлой величине ёмкостей получить большие рабочие токи, малые сопротивления насыщения и низкое тепловое сопротивление транзисторной структуры. Для снижения теплового сопротивления корпуса при одновременной электрич. изоляции выводов от теплоотводящей части корпуса используют корпуса с основанием нз оксиберил-лиевой керамики, являющейся изолятором и в то же время обладающей высокой теплопроводностью. Снижение индуитивностей выводов достигается использованием малоиндуктивиых виеш. ленточных выводов и большого числа внутр. проволочных выводов, параллельных друг
другу-
Высоковольтными М. т. условно наэ. транзисторы, в к-рых допустимое обратное напряжение коллекторного перехода (для биполярного транзистора) или перехода сток — канал (для полевого транзистора) превышает 200 В. Отличит, особенностью высоковольтных биполярных М. т. является наличие высок ооми ой коллекторной области (~20—200 Ом-см) и толстого базового слоя (^5—50 мкм), а высоковольтных полевых М. т.— наличие иа границе с каналом высокоомиого слоя стока. В М. т. этого класса макс, допустимые напряжения достигают 5 кВ (в биполярных М. т.) и 1000 В (в полевых М. т.), макс, рабочие токи при напряжениях 500—1000 В — соответственно 200—100 А ( биполярных М. т.) и 20—10 А (в полевых М. т.), сопротивление насыщения лежит в диапазоне от десятых долей Ом до десятков Ом (для полевых М. т.) и от тысячных долей Ом до неск. Ом (для биполярных М. т.), а время переключения составляет от 0,1 до 10 мке (для биполярных М. т.) и от 0,003 до 0,3 мке (для полевых М. т.).
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ЛЕНТА, монокристалл в форме леиты. В электронике применяют М. л. гл. обр. из ПП материалов; из таких лент вырезают или штампуют пластины — подложки для ПП приборов, ИС и др. Получение ПП пластин из М. л. сокращает потери материала, неизбежные при мехаиич. обработке объёмных монокристаллов, однако из-за хрупкости ПП материала не удаётся получить ленту тоньше 0,5 мм. По структуре и электрофиэ. параметрам М. л. близки к объёмным монокристаллам. Известны десятки способов получения М. л. из твёрдой, жидкой и газовой фаз; наиболее широко используются метод Степанова (предложен сов. учёным А. В. Степановым в 1938), «горизонтальный» метод и метод RTR (последние разработаны в 70-х гг. в США). Метод Степанова основан на формировании из расплава ленты и сохранении её формы в жидком состоянии за счёт капиллярного, гравитационного и др. эффектов с последующим отвердением в результате кристаллизации (рис. 1). Сущность «горизонтального» метода состоит в том, что М. л. вытягивается в горизонтальном направлении над краем тигля с расплавом (рис. 2). Метод RTR (англ. ribbon-to-ribbon — от ленты к ленте) основан на преобразовании структуры ПП ленты из поли кристаллической (или дендритной) в моиокристаллическую при зонном плавлении леиты, напр. с помощью лазерного излучения (рис. 3). Указанные методы позволяют получать М. л. толщиной 0,5—2 мм, шириной 10—80 мм и длиной 40—1000 мм.
МОНОКРИСТАЛЛ (от моно... н кристалл), отдельный однородный кристалл, имеющий во всём объеме единую крист. решетку. Наиболее характерная особенность М.— зависимость большинства их физ. св-в от направления (анизотропия). Все физ. св-ia М.— электрические, магнитные, оптические, акустические, механические и др.— связаны между собой и обусловлены крист. структурой, силами связи между атомами н энергетнч. спектром эл-нов (см. Зонная теория). М. широко используются в электронике. Напр., возможность изменять в широких пределах электропроводность ПП монокристаллов зависимости от кол-ва вводимых примесей используют для создания ПП
приЬоров (диодов, транзисторов, ИС); на взаимных преобразованиях электрич. и оптич. сигналов основана работа устр-в оптоэлектроникн и интегральной оптики; взаимосвязь электрич. и механич. св-в (прямой и обратный пьезоэлектрический эффект) лежит в основе работы пьеэоэлектрнч. генераторов механич. колебаний и стабилизаторов частоты, взаимосвязь электрич. и акустич. св-в — в основе акустоэлектронных устройств, взаимосвязь оптич. и вкустич. св-в — в основе акустооптических устройств.
Природные М., во-первых, встречаются редко, во-вторых, они, как правило, имеют малые размеры и, за редким исключением, содержат дефекты структуры. Поэтому появилась необходимость искусств, выращиввния М. в лабораториях или заводских условиях. При этом было создано множество ценных М., ие имеющих природных аналогов, в частности наиболее применяемых М. полупроводников, пьеэоэлектриков, а также оптич. и оптоэлектрич. М. В совр. электронном приборостроении применяют М. с контролируемыми примесями, совершенной крист. структурой, определёнными размерами (а иногда и формой), позволяющими использовать их для изготовления единичного прибора (нвпр., лазера) или для группового изготовления ПП приборов и ИС. Этим требованиям отвечают только снн-тетич. М., выращиваемые в виде объёмных образцов и эпитаксиальных слоев. Выбор метода выращивания определяется требованиями к физ. и хим. св-вам М., а также св-вами исходных компонентов, к-рые могут быть в жидком, твёрдом и газообразном состояниях. При этом необходимо учитывать, что каждой группе способов отвечают определенные дефекты кристаллов.
Выращивание из газовой фазы — группе наиболее универсальных методов, позволяющих получать М. практически любых в-в (напр., возгоняющихся или разлагающихся ниже темл-ры плавления). Методы характеризуются однородностью состава и совершенством крист. структуры получаемых М. Применяются для получения объёмных М. и эпитаксиальных слоев элементарных ПП (напр.. Si) и ПП соединений типов AIVBVI (напр., PbS, PbTe), A"BVI (напр., ZnTe, CdS, ZnS), легкоплавких A'"BV (напр., InSb, GaSb) и др. Диаметр получаемых М. достигает 100 мм, масса — 1,5 кг. Методы выращивания М. из газовой фазы делятся на физические, основанные на конденсации в-ва, и химические, предполагающие получение кристаллизуемого в-ва в результате хим. реакции. В физ. методах используется либо испарение в-ва в вакууме (запаянной ампуле при разборной камера) с последующим осаждением пара на затравку, причём осаждение поддерживается определённым перепадом темп-ры (рис. 1), либо перенос испарившегося кристаллизуемого в-ва направленным потоком инертного газа (рис. 2). Хим. методы используются в основном для получения плёнок и базируются на хим. реакциях восстановления, термич. разложения соединений, хим. синтеза.
Методы выращивания из растворов являются самыми распространёнными для получения в-в, обратимо разлагающихся при плавлении с образованием жидкости др. состава и новой твёрдой фазы, в также в-в, разлагающихся ниже темп-ры плавления или имеющих высокотемпературные полиморфные модификации. Методы отличаются простотой аппаратуры и возможностью регулирования условий роста (напр., изменением темп-ры, состава среды). В качестве растворителей используются вода, спирты, расплавы хим. соединений (напр., система РЬО — PbF2 — B2Oj). Различают методы выращивания из низкотемпературных водных р-ров (темп-pa ок. ВО—90 С), из высокотемпературных солевых р-ров (обычно наэ. кристаллизацией из р-ра в расплаве, темп-pa ок. 1200—1300 С) и гидротермальный синтез из водных р-ров с добавлением минерализаторов (напр., Ма^СОз) при темп-ре выше 100 С и давлении выше атмосферного.
Из низкотемпературных водных р-ров выращиваются крупные М. (до I кг) сегнетовой соли, триглицинсульфата (рис. 3), дигидрофосфата калия. Процесс ведут в кристаллизаторах (рис. 4). Пересыщение создаётся за счёт снижения темп-ры растворителя или отбора конденсата при пост, темп-ре. Для ликвидации дефектов, возникающих в диффузионном режиме, применяют устр-ва, обеспечивающие вращение М. или перемешивание р-ра.
Кристаллизация из р-ра в расплаве используется для получения М. гранатов (напр., Y3AUO12). феррошпн-нелей, гексаферритов, алмаза, берилла, титаиата бария и моиокрист. пленок (т. и. жидкостная эпитаксия). При этом используется высокая растворимость тугоплавких соединений в системах расплавленных солей и оксидов. Пересыщение в высокотемпературном кристаллизаторе (рис. 5) создаётся понижением темп-ры р-ра или испарением растворителя. М. растёт на эатрввку или спонтанно. Роль расплава может играть избыточный по стехиометрии компонент; напр., для получения М. BaTiOi таким компонентом является расплав TiO
Гидротермальный синтез применяется для выращивания М., имеющих высокие темп-ры плавления (осн. способ получения кварца) или претерпевающих полиморфные превращения при высоких темп-pax (напр., сфалерит можно получить при темп-ре 300—500 С, т. к. в обычных усповиях при 1080 С он переходит в вюрцит). Кристаллизацию ведут в автоклавах (рис. 6), рассчитанных на давление до 300 МПа и темп-ру до 700 "С, в к-рых создают зону растворения и зону роста. М. можно получить либо путём синтеза (применяется реже), либо путём перекристаллизации. В М., выращенных гидротермальным методом, отсутствуют сильные термич. напряжения, пластич. деформации и нек-рые структурные дефекты (напр., блочность), если они не вызваны дефектами затравочного кристалле.
Более половины технически важных М. выращиваются из расплавов. В основном это М. простого хим. состава: металлы и элементарные ПП, оксиды, галогениды, халькогениды, хотя из расплава можно растить М. и более сложного хим. состава. Методы выращивания М. из расплава делятся на тигельные с большим объёмом расплава (методы Киропулоса, Стокбаргера — Бриджмена, Чохральского) и бестигельиые с малым объёмом расплава (методы Вер-иейля, бестигельной зонной плавки). Величина объёма расплава влияет иа качество растущего М-, особенно на распределение примесей; напр., в методе Стокбаргера — Бриджмена уровень примесей сохраняется постоянным, поэтому метод применяют для выращивания активированных М. Эти методы обеспечивают наибольшие скорости роста М. по сравнению с другими. Методом Киропулоса получают крупные М. (до неск. кг) сапфира (диам. до 85 мм), корунда и др. Кристаллизация происходит при снижении гемп-ры расплава с помощью спец. охлаждающего устр-ia (рис. 7). М. растёт спонтанно или на затравку, при этом весь объем расплава кристаллизуется в условиях сниженных темп-рных градиентов.
Метод Стокбаргера — Брнджмена (метод направленной кристаллизации) используют длв выращивание М. арсеиида галлия, сапфира, сульфидов, оксидов, феррошпинелеи, ортоферритов и др., а также оргаиич. соединений. От др. расплавиых методов отличается тем, что кристаллизуется весь обьём расплава, поэтому диаметр получаемого М. можно регулировать подбором соответствующего тиглв. Метод реализуется двумя способами: с вертикальным (применяется чаще) и горизонтальным перемещением тигля через зону расплавления и кристаллизации; при этом газовая среда и темп-риый градиент регулируются. М. зарождается иа затравке или спонтанно в коиич. части тигля (рис. В). Недостатком метода является необходимость разрушения тигля при извлечении М.
Метод Чохральского (метод вытягивания) — наиболее распространённый в пром. проиэ-яе больших М. ПП (св. 80% мирового проиэ-ва) с контролируемыми и воспроизводимыми св-вами. Он поддается полной автоматизации. Таким методом выращиваются М. кремния (рис. 9), германия, рубина, гранатов, фосфида и арсеиида галлия, фосфида иидив, ниобата лития и др. М. растёт на затравке, вытягиваемой из расплава со скоростью 1—80 мм/ч (рис. 10). Расплав смачивает затравку и удерживается иа ней силами поверхностного иатяжеиия. Темп-ру расплава и скорость кристаллизации можно изменять независимо. Отсутствие прямого контакта растущего М. с тиглем и возможность изменения геометрич. формы М. позволяют получать без дне локационные М. На основе метода Чохральского разработай способ выращивания М. сложных геометрич. форм с помощью формообраэователя (рис. 11).
Метод Вериейля (метод плавления в пламени) относится к бестигельным методам. С его помощью получают М. рубина, сапфира, шпинелей, рутила и др. Порошок (шихта) доэироваиио поступает в кислородно-водородное пламя (рис. 12), плавится и попадает в тонкую каплю расплава иа поверхности кристалла затравки. Опускание затравки в холодную зону печи с заданной скоростью, сбалансированной с поступлением шихты, обусловливает нарастание М. Качество М. определяется качеством шихты, темп-рным градиентом во время роста и охлаждения, скоростью опускания. Метод отличается возможностью наблюдать процесс, отсутствием тигля, практически однородным составом выращиваемых М., диаметр к-рых может достигать 20 мм, длина— 500 мм. Форму растущих М. можно варьировать, создавая несоосиость горелки и механизма перемещения. Высокие темп-рные градиенты вблизи зоны расплаве способствуют возникновению сильных внутр. напряжений, и поэтому М. нуждаются в отжиге.
Метод зонной плавки применяют для выращивание и очистки М. кремния (15% мирового проиэ-ва), металлов (Fe, Mo, Nb, Ni, Cu, W и др.). Метод заключается в последовательном создании в слитке узкой зоны расплава, к-рая медленно перемещается при движении слитка или нагревателя (рис. 13). Узкая зона расплава при выращивании М. термически неустойчивых в-в позволяет свести к минимуму нарушения стехиометрии. Примеси в материале отталкиваются фронтом роста к одному концу стержня, что обеспечивает очистку М. Бестигельиая зонная плавкв позволяет получить беэдислокационные М. благодаря отсутствию контакта материала с тиглем. Реже длв получения М. используют твердофазные методы.
Во всех описанных методах, кроме зонной плавки, получению совершенного искусств. М. мешают силы гравитации. Поэтому ведутся широкие исследования по выращиванию М. в условиях невесомости иа космич. станциях. В перспективе возможно создание заводов по выращиванию М. на околоземной орбите.
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ И АТОМНЫЕ ПУЧКИ, направленные потоки молекул или атомов в вакууме, движущихся практически без столкновений друг с другом. Устр-ва для формирования М. и а. п. обычно представляют собой камеру, наполненную газом (источник пучка) и соединенную с вакуумным пространством при помощи отверстия в тонкой стенке. Пучок образуется в результате истечения (эффузии) молекул или атомов газа из отверстия при условии, что диаметр отверстия меньше длины свободного пробега ч-ц в газе или сравним с ней. М. и а. п. высокой интенсивности получаются при сверхзвуковых скоростях истечения газа из сопел.
М. и а. п. используются для исследования строения молекул (атомов) по их спектрам излучения и поглощения как в оптич. диапазоне, так и в радио диапазоне. Отсутствие межмолекулярных взаимодействий в пучках, а также возможность исключить доплеровское уширение спектральных линий (при наблюдении излучения в направлении, перпендикулярном оси пучка) позволяют наблюдать сверхтонкую структуру спектров, обусловленную ядерными магн. и электрич квадрупольиыми моментами, радиац. сдвигами эиергетич. уровней и др. факторами. Пропуская М. и а- п. через неоднородные магн. или электрич. поля, можно осуществить селекцию ч-ц, находящихся в раэл. энергетич. состояниях, что используется в молекулярных генераторах.