химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

распределены в основном продукте и еще больщее разбавление не изменяет энергии взаимодействия молекул примеси с окружающими ее молекулами основного продукта, т.е. по существу имеет место идеальный раствор, изменение в котором количества примесного вещества сопровождается сколько-нибудь значительным тепловым эффектом или изменением объема. Количество примеси, соответствующее такому состоянию (предельному разбавлению), получило название микропримесь.

Для идеальных растворов справедлив закон Рауля: РАВ = NApA + + ЩРв< где Рдв - общее давление над раствором; рА, рв- парциальные давления паров чистых веществ при данной температуре; NA, NB -мольные доли компонентов в растворе.

В технологии кремния большинство растворов примесей в хлорсила-нах могут быть отнесены к идеальным с точностью, достаточной для технических расчетов. Таким образом, удаление или добавление к основному компоненту микропримеси не сообщает дополнительный тепловой эффект системе.

Минимальная термодинамическая работа процесса глубокой очистки вещества связана с теми затратами работы, которые надо совершить по изменению положения примеси в объеме системы (например, из основной массы трихлорсилана необходимо выделить примесь), т.е. сконцентрировать ее в небольшом количестве трихлорсилана (кубовом остатке), обеспечив тем самым более низкое содержание во всем остальном продукте xt. Эта работа А связана с затратами энергии на обратимый переход 1 моля микропримеси из одной фазы или части системы в другую: А - RT\n (1 - Xt)/*,, где xt - концентрация микропримеси, до которой осуществляется очистка, мольная доля.

Математический анализ этой формулы показывает, что при хг -» 0 А -» Таким образом, глубокая очистка веществ связана со значительными затратами энергии.

Основные закономерности ректификации

В технологии глубокой очистки веществ большое распространение получили методы, связанные с использованием двухфазных систем

187

186

(например, жидкость - пар). Появление поверхности раздела фаз облегчает не только процесс разделения примеси между фазами, т.е. различными частями общего объема системы, но и отделение обогащенной примесями части фазового пространства. Например, переход жидкости в пар связан также с перераспределением примеси между паром и жидкостью.

Процесс частичного выкипания жидкого раствора или конденсации паровой смеси различных по летучести веществ с целью получения одного продукта более, а другого - менее летучего, чем исходный раствор, называется перегонкой. Многократное повторение процесса перегонки по существу является основой всех современных многоступенчатых процессов очистки вещества и лежит в основе процесса ректификации.

Ректификация бинарных систем является процессом разделения растворов на различные по составу смеси (или чистые вещества) путем осуществляемого в ректификационной колонне многократного двустороннего массообмена между движущимися противотоком парами и жидкостью. Определение основных соотношений между составами жидкости и пара было впервые дано Д.П. Коноваловым, который открыл два закона, лежащие в основе теории процессов перегонки и ректификации.

Согласно первому закону Коновалова пар обогащен тем компонентом раствора, добавление которого к жидкости повышает общее давление пара или при постоянном давлении уменьшает температуру кипения. Второй закон Коновалова устанавливает, что в точке экстремума на кривой давление пара (состав - давление) состав пара совпадает с составом жидкости. Растворы такого состава называют азеотропными смесями и разделить такие растворы перегонкой нельзя.

Количественно эффективность элементарного процесса разделения можно охарактеризовать коэффициентом разделения:

«=у/(1-у):х/(1-*),

где у и х - мольные доли вещества в паре и в жидкости соответственно.

Если растворы разбавлены, то у и х бесконечно малы и (1 - у) и (1 -- х) близки к 1. В этом случае « = у/х.

Если « выразить через давление насыщенных паров компонентов, то « = р°/р°, где р° и р% - давление насыщенных паров компонентов, составляющих раствор при данной температуре (например, очищаемого вещества и примеси).

Величину а можно оценить, используя после некоторых преобразований уравнение Клапейрона- Клаузиуса: din p/d Г = - (А/ДТ2), решение ; которого для смеси двух веществ будет: In (р,/р2) = In а »(\2 - \1)lRT= = ДМ?Г.

В этих уравнениях А, и А2 - теплота испарения компонентов. Таким образом, коэффициент разделения (или относительная летучесть) определяется разницей теплот испарения. Если вещества близки по свойствам, т.е. имеют близкие значения теплот испарения (ДА, -» 0), то будет уменьшаться величина In a (in а -? 0), a « -» 1.

На практике строят диаграммы состояния, которые описывают равновесие в системе жидкость - пар смеси двух веществ (рис. 82).

Давление смеси газов или паров Рем равно сумме парциальных давлений составных частей рс рш ~ 2 Pi •

Если жидкость содержит, например, трихлорсилана 40 % (х • 0,4) и тетрахлорсилана 60 % (1 - х = 0,6), то в равновесии с жидкостью этого состава бу

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы бухгалтера с нуля индивидуально
стальные отопительные приборы
стеклянная тумба под телевизор недорого
терморегулятор для канального вентилятора

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)