Дипломна робота «Фізичні властивості сонячного кремнію та методика вивчення будови та властивостей речовин в основній школі», 2011 рік

З предмету Фізика · додано 27.09.2011 12:43 · від Руслан · Додати в закладки
75 грн Вартість завантаження

Зміст

Вступ 3 Розділ і. Технології отримання сонячного кремнію 8 1.1. Сучасні технології отримання сонячного кремнію 8 1.2. Хлор-селановий метод 12 1.3. Карбідо-термічне відновлення 21 1.4. Висновки до розділу 28 Розділ іі. Рафінування кремнію електронним пучком 29 2.1. Методика рафінування кремнію електронним пучком 29 2.2. Установка електронно-променевого рафінування кремнію 34 2.3. Висновки до розділу 37 Розділ ііі. Методи фізико-хімічних досліджень 38 3.1. Металографічний метод 38 3.2. Електронна спектроскопія 44 3.3. Мікротвердість 49 3.4. Електро- і теплопровідні методи 54 3.5. Висновки до розділу 61 Розділ iv. Отримання досліджуваних зразків і їх підготовка до експерименту 62 4.1. Експериментальні дослідження 62 4.2. Аналіз отриманих результатів 65 4.3. Висновки до розділу 68 Розділ v. Методика вивчення будови та властивостей речовин в основній школі 69 5.1. Загальні методичні рекомендації до вивчення теми 69 5.2. Методичні рекомендації до вивчення окремих питань теми 73 5.3. Висновки до розділу 81 Загальні висновки 82 Список використаних джерел 84

Висновок

Під час виконання даної дипломної роботи ми отримали ряд результатів, які передбачалися на початку роботи:

1. Шляхом теоретичного опрацювання літературних джерел, ми вказали на перспективи використання сонячного кремнію у фотоелектронних перетворювачах сонячної енергії. Твердження перспективності використання кремнію у цих цілях ми довели численними твердженнями, наприклад: екологічне паливо за прогнозами вчених вже на початку 2020 року лише частково зможе забезпечити потреби світової енергетики, екологічна безпечність, можливість безпечного використання у сейсмологічно-небезпечних зонах, де інші методи є небажаними або небезпечними для використання.

2. Розглянули основні способи отримання сонячного кремнію і вказали на їх переваги і недоліки, обґрунтували необхідність розробки і впровадження нових методів отримання та переробки кремнію. Показали першочергові проблеми організації випуску дешевого, якісного та великомасштабного за обсягом полікристалічного кремнію, на відміну від сучасних технологій, які дозволяють отримати полікристалічний кремній по ціні 18-26 доларів за кілограм.

3. При теоретичному опрацюванні літератури ми отримали результати, які свідчать про те, що метод електронно-променевого рафінування має ряд переваг у порівнянні із методами хлор-селанового та карбідо-термічного відновлення, зокрема таких як: є екологічно чистим, оскільки відбувається без утворення моно- і трихлорсиланів; дозволяє отримати кремній значно вищої чистоти (від 99,993% до 99,9994%); споживає меншу кількість електричної енергії. Він дозволяє отримувати кремній за ціною 10-15 доларів за кілограм за рахунок зменшення забруднень при використанні вихідної сировини, зниження енерговитрат і габаритів установки, а також скорочення стадій очищення.

4. Ми використали велику кількість методів дослідження фізичних властивостей напівпровідників, у тому числі і кремнію. Усі вони удосконаленні та переобладнанні для досліджень саме напівпровідників і напівпровідникових матеріалів. Велика кількість даних методів потребує подальшого удосконалення та розробки новітніх методів вивчення та дослідження фізичних властивостей сонячного кремнію, оскільки, більшість із них є устарілими і спричиняють значні похибки вимірювань і обробки отриманих результатів.

5. Проведене нами електронно-променеве переплавлення та рафінування металургійного кремнію дало нам змогу значно збільшити питомий опір кремнію у порівнянні з вихідними зразками, у яких питомий опір був на рівні 0,01-0,03 Ом см. Після рафінування ми отримали ρ = 0,102 Ом см. Металографічні дослідження підтвердили, що в експериментальному зразку відсутні неметалічні включення, він не має пустот, які виникають при спіканні та утворенні даної речовини, у ньому відсутні утворення періодичних структур (пор), які б свідчили про формування нанокристалів кремнію, тобто він є однорідним, з однаковим елементним складом і рівномірною структурою, у ньому відсутні яскраво виражені скупчення домішок. Дослідження мікротвердості показали, що зі збільшенням навантаження (від 50 до 200 г) величина мікротвердості сонячного кремнію зменшується ( від 11,15 до 10,02 ГПа). Тобто, залежність мікротвердості експериментального зразка від навантаження має вигляд, характерний для твердих матеріалів: зі зменшенням навантаження мікротвердість зростає.

Ми звернули увагу як на загальні методичні рекомендації щодо вивчення теми, так і на методичні рекомендації щодо вивчення окремих питань розділу. Зокрема, таких як: формування поняття «маси», вивчення внутрішньої будови речовини, руху і взаємодії атомів та молекул, зв’язок температури тіла із середньою квадратичною швидкістю молекул, вивчення теми «Агрегатні стани речовини», формування поняття «густина» та залежність лінійних розмірів твердих тіл від температури.

Перед завантаженням, ви можете звернутися до адміністратора сайту, та ознайомитися з роботою через Skype (live:intellectnova)

Завантаження буде доступне після авторизації та поповнення балансу на 75 грн

Зайти на сайт

Забули пароль? Ще не зареєстровані?