химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

минимальной.

С увеличением температуры возрастает амплитуда колебаний атомов вокруг центра равновесия. Если соседние атомы приближаются на определенное расстояние, то энергия увеличивается на большую величину, чем если они удаляются друг от друга на такое же расстояние от центра равновесия. Следовательно, с увеличением температуры (амплитуды колебаний) центр равновесия смещается и среднее межатомное расстояние растет. Вместе с этим уменьшается потенциальная энергия взаимодействия (приближается к нулю) и переходит в кинетическую (см. рис 1).

Из взаимного расположения кривых 1 И 2 (см. рис 12) следует, что ниже температуры плавления твердое состояние (т.е. более упорядоченное) оказывается более устойчивым, чем жидкое (менее упорядоченное). Выше температуры плавления более устойчивым является менее

упорядоченное состояние. Другими словами, ниже температуры плавления превалирует потенциальная энергия взаимодействия, которая при плавлении переходит (частично) в энергию поступательного движения. Следовательно, при плавлении тепло поглощается, а при затвердевании оно выделяется.

Процесс плавления и затвердевания можно представить с помощью термической кривой, для этого достаточно фиксировать температуру в интервале времени нагрева и охлаждения (рис. 13, а). Во время нагрева при температуре плавления Tm наблюдается прекращение роста температуры (площадка). Это связано с поглощением теплоты плавления. Температура не поднимается до тех пор, пока все тело не расплавится. После этого она снова начнет подниматься. В процессе охлаждения в жидкости не появляются кристаллы твердого тела, пока температура не станет несколько ниже Тт. Наступает так называемое переохлаждение Д7Л Необходимое для начала затвердевания переохлаждение зависит от скорости охлаждения, особенностей твердого тела, его чистоты, сосуда, в котором находится эта жидкость, и др.

Это объясняется особенностями, связанными с образованием границы раздела кристалл - жидкость.

Если твердое тело содержит примеси другого вещества (компонента), то процесс плавления усложняется (рис. 13, б). Точка равновесия (начало плавления) на кривой температура - время зависит от состава. Кроме того, весь процесс плавления уже не проходит при одной температуре Гп„ а простирается на некоторый температурный интервал. В данном случае наблюдается температура начала и конца плавления. При этом примесь распределяется между жидкой и твердой фазами неодинаково. Это очень важное явление используется для зонной очистки вещества.

Критерием отклонения системы от равновесия, является разность свободных энергий ДГ=Д?- Д5Г, где ДЕ - теплота, которая идет на увеличение внутренней энергии, т.е. это не что иное, как теплота плавления!. Кроме того, Д5=1/Ггаь следовательно, ДГ= I - (L/TnJ)T = = (1/ТгоО(Ттш - Г); Др = ДбД Т. Картина плавления в значительной степени усложняется в сплавах. В твердом состоянии сплавы могут быть одно- и многофазными в зависимости от свойств сплавляемых компонентов. Компонентами обычно называют элементы или химические соединения, устойчивые в температурном интервале существования сплава. К ним относятся все элементы и различные устойчивые соединения. Так, вода, лед, пар являются однокомпонентными системами, где компонент Н20. А система, состоящая из воды и плавающего в ней льда, будет однокомпонентной, но двухфазной. Сплав, например кремния и алюминия, является двухкомпонентным. Кремний и расплав алюминия являются двухфазным сплавом.

В твердом состоянии однофазные системы, как правило, являются твердыми растворами. Это значит, что в решетке основного компонента находится некоторое количество атомов второго компонента. Если диаметр растворенного атома мал по сравнению с межатомным расстоянием, то такие атомы располагаются в междоузлиях, а растворы называют растворами внедрения. Обычно примесями внедрения являются атомы водорода, бора, углерода и азота.

Большинство же сплавов строятся по системе замещения. Атом примеси занимает узловое положение, поэтому такие растворы называют растворами замещения. Существуют и твердые растворы вычитания. В таком растворе по мере увеличения количества второго компонента наряду с замещением узловых мест образуются еще и вакансии. Растворение атомов одного компонента в другом не всегда беспредельно. Только немногие сплавы образуют растворы с неограниченной растворимостью. К ним в первую очередь относятся системы золото - медь, кремний - германий и др.

Образованию непрерывного ряда твердых растворов способствует

f = 0. Термическая кривая в этом случае имеет вид кривой 1 (рис. 13, б). По линии СЬ сосуществуют два твердых раствора и жидкость. Со временем жидкость приобретает состав, соответствующий точке Сэ на диаграмме состояния. Если состав сплава соответствует составу Сэ, то термическая кривая имеет одну температурную остановку, соответствующую трехфазному равновесию. Такой состав сплава называется эвтектическим, а температуру, при которой происходит четырехфазное равновесие (жидкость, две твердые фазы и пар), называют

страница 7
< 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
wizardfrost.ru
гироскутер смарт баланс премиум
рамка для номера со шторкой автоматическая
рабица 45х45 цена

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
(23.04.2017)