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Objectifs et méthodes d'alliage de l'acier

L'alliage des métaux

Les alliages sont utilisés depuis longtemps. Le fer est un excellent matériau de construction, mais les aciers (un alliage dans lequel de petites quantités d'additifs sont ajoutées au fer) rendent le métal plus solide, plus dur et plus durable. L'aluminium, par exemple, est un métal très léger, mais aussi très mou à l'état pur. L'ajout de métaux tels que le magnésium, le manganèse et le cuivre permet d'obtenir un alliage d'aluminium supérieur appelé duraluminium.

Marquage

Les éléments d'alliage sont identifiés par les lettres suivantes :

Désignation Élément Nom de l'élément
Б Nb niobium
В W tungstène
Г Mn manganèse
Д Cu cuivre
Е Se sélénium
Л Be béryllium
М Mo molybdène
Н Ni nickel
Р Ce cérium
С Si silicium
П P phosphore
Ф V vanadium
Х Cr chrome
Ц Zr zirconium
Ю Al aluminium

La lettre A peut également signifier l'ajout d'azote à l'alliage. Le manganèse peut également être désigné par le terme Mg.

Alliage des semi-conducteurs

Dans la fabrication des semi-conducteurs, l'alliage est considéré comme un processus essentiel (avec le dépôt et la gravure). Son objectif principal est de corriger le type de conductivité et la concentration de porteurs dans le semi-conducteur afin d'obtenir certaines propriétés (pour obtenir la douceur souhaitée de la jonction pn). Les éléments les plus courants pour le dopage du silicium sont le phosphore P et l'arsenic As (pour obtenir une conductivité de type n) et le bore B (type p).

Méthodes de dopage

On connaît aujourd'hui trois techniques de dopage différentes : l'implantation ionique, la thermodiffusion et le dopage par transmutation de neutrons. L'implantation ionique est une technologie qui consiste à introduire des atomes d'éléments dopants dans une couche superficielle d'un ruban ou d'une feuille en bombardant la surface avec un faisceau de haute énergie (10-2000 keV). Elle est utilisée pour produire des semi-conducteurs ayant les propriétés requises, des sites donneurs ou accepteurs et des contacts à faible résistance. L'implantation ionique est également utilisée pour l'alliage des métaux afin de rendre la couche superficielle dure, résistante à l'usure... Diffusion thermique - technologie d'introduction d'atomes d'éléments d'alliage dans un alliage sous l'influence d'un gradient de température. Le phénomène a été découvert en 1856 par le chimiste allemand K. Ludwig et a été étudié par le scientifique suisse Ch. Saure.

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