鋼の合金化の目的と方法

金属の合金化

人々は長い間合金を使用しています。鉄は優れた建築材料ですが、鉄に少量の添加物を加えた合金である鋼は、金属をより強く、硬く、耐久性のあるものにします。例えば、アルミニウムは非常に軽い金属ですが、純粋な状態では非常に柔らかいです。マグネシウム、マンガン、銅などの金属添加物は、デュラルミンと呼ばれる優れたアルミニウム合金を作り出します。

マーキング

合金元素は次の文字で表されます：

文字 A は、合金に窒素が添加されていることも示します。マンガンは Mg とも表記されることがあります。

半導体の合金化

半導体の製造において、合金化は（堆積やエッチングと並んで）不可欠な技術プロセスとされています。その主な目的は、特定の特性を得るために、半導体の体積内のキャリアのタイプと濃度を補正することです（必要な pn 接合の滑らかさを得ること）。シリコンの合金化で最も一般的な元素は、リン P とヒ素 As（n タイプの導電性を得るため）およびホウ素 B（p タイプ）です。

合金化の方法

現在、合金化のための3つの異なる技術が知られています：イオン注入、熱拡散、そして中性子転換合金化です。イオン注入 は、表面を高エネルギー（10–2000 keV）ビームで爆撃することにより、薄片や箔の表面層に合金元素の原子を埋め込む技術です。特定の特性を持つ半導体、ドナーまたはアクセプターのゾーン、および低抵抗接触を作成するために使用されます。また、金属を合金化して表面層に硬さと耐摩耗性を与えるためにも使用されます… 熱拡散 は、温度勾配の作用下で合金元素の原子を合金に埋め込む技術です。この現象は1856年にドイツの化学者 K. Ludwig によって発見され、スイスの科学者 S. Soret によって研究されました。

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