Авт. указ, на обороте тит. л.
В пер.: 1 р.
В книге изложены физические свойства различных классов электротехнических материалов, применяемых в радиоэлектронике, природа этих свойств, области применения материалов и технические требования к ним, свойства важнейших видов конкретных электрорадиоматериалов. В части I книги рассмотрены проводниковые, в части II — полупроводниковые, в части III — диэлектрические материалы, в части IV—активные диэлектрики, в части V — магнитные материалы.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В принятых XXV съездом КПСС
«Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы» предусмотрено создание и широкое внедрение принципиально новой техники, новых конструкционных, магнитных, полупроводниковых, сверхпроводящих и других материалов, технически ценных кристаллов; намечено также расширение исследований в области синтеза химических соединений для получения веществ и материалов с новыми свойствами.
Научно-технический прогресс связан прежде всего с разработкой и использованием новых более совершенных материалов. Особенно это справедливо для радиоэлектроники, одной из наиболее быстро развивающихся областей техники. Надежность, чувствительность, избирательность, быстродействие, верхний и нижний пределы допустимых при эксплуатации температур, стойкость к ударам, вибрациям, ионизирующим излучениям и другие важнейшие параметры радиоэлектронных приборов в конечном счете определяются не столько конструкцией или электрической схемой сколько использованными в них материалами.
Качественный скачок в развитии радиоэлектроники возможен лишь за счет новых материалов или новых физических принципов использования известных материалов. Так, внедрение в 50-х годах ферритов позволило создать первые переносные радиоприемники, электронные вычислительные машины (ЭВМ) с большим объемом памяти и другие устройства. Подлинная революция в радиоэлектронике произошла в 60-х годах, когда началось широкое внедрение полупроводников. 70-е годы характеризуются широким использованием сверхпроводников и активных диэлектриков.
Настоящая книга состоит из пяти частей. В каждой части излагаются физические процессы в веществах и их физические свойства, области применения и технические требования к материалам, кратко описываются важнейшие материалы рассматриваемого класса.
Особое внимание в книге уделено физической сущности явлений в электрорадиоматериалах при их взаимодействии с электромагнитным полем; параметрам, характеризующим свойства материалов; закономерностям, определяющим зависимости этих параметров от различных факторов. Лишь небольшая часть книги посвящена свойствам
t*
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.................................... 3
Введение...................................... 5
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Глава 1. Классификация и основные свойства проводниковых материалов 11
.1. Общие сведения............................ 11
.2. Удельное сопротивление и удельная проводимость проводников 13
.3. Теплопроводность металлов...................... 18
.4. Термоэлектродвижущая сила..................... 19
.5. Температурный коэффициент линейного расширения проводников 19
.6. Механические свойства проводников................. 20
Глава 2. Металлы высокой проводимости.................. 20
§ 2.1. Медь .................................. 20
§ 2.2. Алюминий ............................... 22
§ 2.3. Железо................................. 23
§ 2.4. Натрий................................. 23
Глава 3. Сверхпроводники и криопровэдники................ 24
§ 3.1. Сверхпроводники............................ 24
§ 3.2. Криопроводники............................ 29
Глава 4. Разные металлы........................... 30
§ 4.1. Вольфрам................................ 30
§ 4.2. Молибден................................ 32
§ 4.3. Благородные металлы......................... 32
§ 4.4. Никель и кобальт........................... 33
§ 4.5. Свинец................................. 34
§ 4.6. Олово.................................. 34
§ 4.7. Цинк и кадмий ............................ 35
§ 4.8. Индий и галлий............................ 35
§ 4.9. Ртуть.................................. 35
Глава 5. Различные проводниковые сплавы, припои и флюсы...... 36
§ 5.1. Сплавы высокого сопротивления................... 36
§ 5.2. Сплавы для термопар......................... 40
§ 5.3. Тензометрические сплавы....................... 40
§ 5.4. Контактные материалы........................ 40
§ 5.5. Припои и флюсы ........................... 41
Глава 6. Неметаллические проводниковые материалы............ 43
§ 6.1. Электроугольные изделия....................... 43
§ 6.2. Проводящие и резистивные пасты.................. 45
§ 6.3. Проводниковые материалы особо высокой нагревостойкости ... 46
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
j Q
Глава 7. Элементы зонной теории твердого тела..............
49
§ 7.1. Энергетические зоны.......................... .q
§ 7.2. Заполнение зон электронами и электрические свойства твердых тел § 7.3. Собственные и примесные полупроводники. Структура энергети-ческих зон некоторых полупроводников.....,,,,,,,.•••••
Глава 8. Статистика электронов в полупроводниках ............ 55
§ 8.1. Распределение частиц по энергиям. Функции распределения
Ферми — Дирака и Максвелла — Больцмана ............... 55
§ 8.2. Концентрация свободных носителей заряда в невырожденном
и вырожденном полупроводниках...................... 58
§ 8.3. Зависимость концентрации свободных носителей заряда от температуры ..................................... 60
§ 8.4. Неравновесные носители заряда в полупроводниках. Генерация
и рекомбинация. Время жизни....................... 61
Глава 9. Электропроводность полупроводников............... 63
§ 9.1. Собственная и примесная электропроводности полупроводников 63
§ 9.2. Механизмы рассеяния и подвижность свободных носителей заряда 65
§ 9.3. Температурная зависимость проводимости полупроводников .... 65 § 9.4. Электропроводность полупроводников в сильном электрическом
поле. «Горячие» электроны Эффект Ганна................. 68
Глава 10. Контактные явления в полупроводниках............. 70
§ 10.1. Работа выхода ............................ 70
§ 10.2. Контакт металл — полупроводник ................. 71
§ 10.3. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Свойства
электронно-дырочного перехода....................... 75
§ 10.4. Гетеропереходы............................ 78
Глава 11. Электронные процессы на поверхности полупроводников .... 78
§ 11.1. Поверхностные энергетические уровни............... 78
§ 11.2. Приповерхностный слой объемного заряда............. 79
§ 11.3. Эффект поля ............................. 80
Глава 12. Оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках 82
§ 12.1. Поглощение света полупроводниками................ 82
§ 12.2. Фотопроводимость .......................... 85
§ 12.3. Люминесценция полупроводников .................. 87
Глава 13. Термоэлектрические явления и эффект Холла в полупроводниках 89
§ 13.1. Термоэлектрические явления .................... 89
§ 13.2. Эффект Холла ............................ 92
Глава 14. Полупроводниковые материалы и технология их получения 94
§ 14.1. Германий............................... 94
§ 14.2. Кремний............................... 96
§ 14.3. Селен ................................ 97
§ 14.4. Теллур................................ 98
§ 14.5. Полупроводниковые соединения AHBV ' ............. 98
§ 14.6. Полупроводниковые соединения A'"BV.............. 100
§ 14.7. Оксидные полупроводники..................... 103
§ 14.8. Халькогениды свинца........................ 103
§ 14.9. Карбид кремния........................... 104
§ 14.10. Технология получения полупроводниковых материалов..... 105
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Глава 15. Поляризация диэлектриков .................... 108
§ 15.1. Основные определения........................ 108
§ 15.2. Полярные и неполярные диэлектрики............... 112
§ 15.3. Виды поляризации .,.,,,,................... 114
333
§ 15.4. Зависимости диэлектрической проницаемости от различных <Ь
торов...................................ф к"
§ 15.5. Диэлектрическая проницаемость смешанных диэлектриков JJc.
Глава 16. Электропроводность диэлектриков............... .
§ 16.1. Особенности электропроводности диэлектриков ........ ,„„
§ 16.2. Электропроводность твердых диэлектриков.......... ' ' !„о
§ 16.3. Электропроводность жидкостей................. ' .„г
§ 16.4. Электропроводность газов................... ' ^R
§ 16.5. Поверхностная электропроводность диэлектриков........' ,^д
Глава 17. Диэлектрические потери...................... 1зд
§ 17.1. Основные определения........................ 130
§ 17.2. Потери на электропроводность.................. 139
§ 17.3. Релаксационные потери......................' 133
§ 17.4. Резонансные потери......................... 13g
§ 17.5. Потери в неоднородных диэлектриках .............. 13д
§ 17.6. Полный диэлектрический спектр.................' 143
Глава 18. Пробой диэлектриков........................ 144
§ 18.1. Основные понятия о пробое..................... 144
§ 18.2. Пробой газов............................. 146
§ 18.3. Пробой жидкостей.......................... 14д
§ 18.4. Пробой твердых диэлектриков.................... 15Q
§ 18.5. Пробой макроскопически неоднородных диэлектриков..... 153
Глава 19. Механические, тепловые и химические свойства диэлектриков 154
§ 19.1. Механические свойства........................ 154
§ 19.2. Тепловые свойства.......................... 157
§ 19.3. Влажностные свойства........................ 161
§ 19.4. Физико-химические свойства .................... 163
Глава 20. Электроизоляционные материалы................. 165
§ 20.1. Газообразные диэлектрики..................... 165
§ 20.2. Нефтяные электроизоляционные масла.............. 168
§ 20.3. Синтетические жидкие диэлектрики................ 170
§ 20.4. Электроизоляционные полимеры.................. 172
§ 20.5. Электроизоляционные лаки..................... 184
§ 20.6. Электроизоляционные компаунды................. 187
§ 20.7. Пластические массы......................... 188
§ 20.8. Эластомеры.............................. 191
§ 20.9. Волокнистые материалы ...................... 193
§ 20.10. Электроизоляционные стекла.................... 195
§ 20.11. Ситаллы............................... 199
§ 20.12. Электроизоляционная керамика.................. 200
§ 20.13. Слюда и материалы на ее основе................. 204
§ 20.14. Неорганические электроизоляционные пленки.......... 206
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ АКТИВНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
Глава 21. Сегнетоэлектрики..........................
908
§ 21.1. Спонтанная поляризация и классификация сегнетоэлектриков ^«°
§ 21.2. Сегнетоэлектрики с прямоугольной петлей гистерезиса ..... ~|g
§ 21.3. Вариконды .............................. 222
§ 21.4. Параэлектрики............................ 225
§ 21.5. Сегнетополупроводники ...............•.......
334
Глава 22. Пьезоэлектрики........................... 227
§ 22.1. Пьезоэлектрический эффект..................... 227
§ 22.2. Пьезокерамика............................ 233
§ 22.3. Пьезокерамические материалы.................... 237
Глава 23. Пироэлектрики........................... 241
§ 23.1. Пироэлектрический эффект ..................... 241
§ 23.2. Пироэлектрические материалы ................... 243
Глава 24. Материалы квантовой электроники................ 246
§ 24.1, Принципы квантовой электроники................. 246
§ 24.2. Активные материалы для мазеров ................. 248
§ 24.3. Материалы для твердотельных лазеров............... 249
§ 24.4. Полупроводниковые лазеры и светодиоды............. 250
§ 24.5. Материалы для жидкостных лазеров................ 251
§ 24.6. Газовые лазеры............................ 252
§ 24.7. Люминофоры............................. 253
Глава 25. Электрооптические и нелинейнооптические материалы ..... 255
§ 25.1. Электрооптический эффект ..................... 255
§ 25.2. Электрооптические кристаллы.................... 257
§ 25.3. Электрооптическая керамика .................... 259
§ 25.4. Жидкие кристаллы.......................... 260
§ 25.5. Нелинейнооптические материалы.................. 264
Глава 26. Электреты.............................. 267
§ 26,1. Основные понятия об электретах.................. 267
§ 26.2. Электретные материалы....................... 270
ЧАСТЬ ПЯТАЯ МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Глава 27. Краткие сведения по теории магнетизма и классификация магнитных материалов............................, . 273
§ 27.1. Основные типы магнитного состояния вещества .......... 273
§ 27.2. Ферро- и ферримагнетики...................... 274
§ 27.3. Технические кривая намагничивания и петля гистерезиса .... 277
§ 27.4. Классификация магнитных материалов............... 279
Глава 28. Магнитные характеристики.................... 280
§ 28.1. Петля гистерезиса.......................... 281
§ 28.2. Магнитная проницаемость...................... 282
§ 28.3. Намагничивание переменным полем ................ 284
§ 28.4. Влияние воздушного зазора..................... 286
Глава 29. Магнитомягкие материалы для постоянных и низкочастотных
магнитных полей............................... 287
§ 29.1. Требования к магнитомягким материалам............. 287
§ 29.2. Технически чистое железо...................... 288
§ 29.3. Электротехнические кремнистые стали............... 289
§ 29.4. Пермаллои .............................. 292
Глава 30. Магнитные материалы для высоких и сверхвысоких частот , , . 295
§ 30.1. Методы получения ферритов..................... 295
§ 30.2. Ферриты для радиочастот...................... 297
§ 30.3. Магнитодиэлектрики......................... 301
§ 30.4. Ферриты для сверхвысоких частот................. 304
335
Глава 31. Магнитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса 308
§ 31.1. Требования к материалам с ППГ................... 308
§ 31.2. Материалы с ППГ.......................... 310
Глава 32. Магнитные пленки......................... 314
§ 32.1. Общие сведения ........................... 314
§ 32.2. Цилиндрические магнитные домены................. 315
Глава 33. Магнитотвердые материалы.................... 317
§ 33.1. Классификация и требования.................... 317
§ 33.2. Сплавы на основе Fe-Ni-Ai..................... 319
§ 33.3. Магниты из порошков........................ 322
§ 33.4. Прочие материалы для постоянных магнитов........... 324
Глава 34. Прочие магнитные материалы................... 327
Литература . . ,............................... 330
Цена: 150руб.
