химический каталог




Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры

Автор Н.К.Иванов-Есипович

мов испаряемого вещества и паразитный (фоновый) поток молекул остаточных газов. Поглощение остаточных газов является основной причиной плохой? адгезии пленки к мало нагретой поверхности подложки, неустойчивости с течением времени и при протекании электрического тока через пленку.

Соотношение числа молекул испаряемого материала и остаточ-лых газов при соударении с подложкой зависит ОТ отношения плотностей обоих потоков. Процессы, протекающие НА подложке ПРИ совместном пребывании на ней газовых молекул и атомов вещества^

1Я0

представляют собой совокупность процессов физической адсорбции и хемосорбции (рис. 42).

Физическая адсорбция молекул Н20 на поверхности подложки обусловлена силами вандерваальсового молекулярного взаимодействия между молекулами адсорбента (подложки) и воды. Этот процесс протекает почти мгновенно без сообщения молекулами дополнительной энергии. Прочность связи адсорбированной молекулы С адсорбентом мала, молекула не теряет своих индивидуальных свойств.

Хемосорбция молекул Н20 возможна в том случае, если изменяется электронное состояние молекулы, в частности ЕСли молекулы на поверхности адсорбента диссоциируют с образованием групп ОН, которые благодаря своим меньшим ПО сравнению С молекулами размерам и иному электронному состоянию образуют с адсорбентом более прочные связи. Этот процесс требует энергии активации И протекает значительно медленнее, чем физическая адсорбция. Хемосорбция протекает тем быстрее, чем выше температура

(см. рис. 43, зона II), тогда как при физической адсорбции картин на обратная (зона I).

При нагревании вслед за БЫСТРЫМ удалением большого КОЛИЧЕства физически адсорбированных подложкой молекул ИДЕТ медленное отделение хемосорбированных атомов. Для ускорения этого процесса надо повышать температуру подложки. Но было бы ошибкой с самого начала устанавливать высокую температуру, так КАК при этом физически адсорбированные молекулы ПЕРЕЙДУТ в хемо-сорбированные И их связи с подложкой упрочнятся.

Дальнейшее повышение температуры приводит к уменьшению числа хемосорбированных атомов, так как многие из них в своем тепловом движении становятся настолько активными, что их связи С подложкой вновь ослабляются, они объединяются в молекулы и-испаряются.

Попадающие на подложку или пленку молекулы газов химически фиксируются НА ней только в том случае, если их энергия связи Е веществом подложки или пленки Јj («газ —пленка») значительна, например ?|>1 эВ (химическое сродство). Обычно для сит стемы «газ—подложка» энергия связи ?2<1 эВ (вандерваальсовы силы связи) и газовая молекула после незначительного пребывания на подложке вновь ЕЕ покидает. Например, кислород хемосорбиру-. ется пленками вольфрама и никеля, НО НЕ пленкой окисла А120з, е которым ОН НЕ имеет химического сродства. Существенно, что в, большинстве случаев хемосорбированный кислород удаляется толь-, ко в составе химического соединения, Т; Е. в противоположность физической адсорбции хемосорбция обратима неполностью.

5* 131

Активные молекулы Н20 при нагреве легко образуют химические связи с веществом пленки. Поэтому следует проводить тщательную предварительную дегазацию вакуумной камеры и промывку объема сухим инертным газом для истощения возможных источников молекул Н20. При этом должна обеспечиваться высокая скорость откачки насосов по Н20.

Скорость физической адсорбции газовых' молекул настолько велика, что подложка при извлечении из вакуума покрывается слоем молекул газа практически мгновенно. Благодаря слабой связи адсорбированных "молекул с поверхностью эти молекулы легко десор-бируются при повторном достижении вакуума.

Растворение газа в металлической пленке зависит от структуры кристаллической решетки металла, от размера и валентности атомов газа, наличия в металле интерметаллических включений и несовершенств решетки и т. д. В атомарных масштабах приповерхностный слой металлической пленки1 «кипит» от перемещения газовых атомов. В случае тонких пленок структурный беспорядок является скорее нормой, чем отклонением от нее.

Динамика процесса связана со скоростью диффузии, которая тем меньше, чем больше химическое сродство проникающих в пленку атомов газа с атомами ее вещества. В зависимости от температуры диффузия протекает по поверхности, что энергетически наиболее легко, или по межкристаллитным граням, так как именно там скапливаются пустоты и примеси. Диффузия сквозь зерна требует наибольшей энергии активации и вероятна только для атомов водорода, имеющих самые малые размеры.

Во время прогрева подложки из ситалла в вакууме при температуре около 200° С за короткий срок (3 мин) выделяется основная часть адсорбированных газов. При 300" С в приповерхностном слое реставрируются прежние структурные связи Si—О—Si с выделением Н20 из цепочек Si—ОН—НО—Si, возникших в результате воздействия на подложку влажной атмосферы при хранении. Этот процесс длится долго (3 ч).

Осушенные подложки вновь хемосорбируют пары воды из мгновенно осевшего физически сорбированного слоя только после продолжительной в

страница 55
< 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

Скачать книгу "Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры" (2.57Mb)


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

 

 

Реклама
http://www.kinash.ru/etrade/goods/4165/city/Tiumen.html
Отличное предложение в КНС на жесткий диск WD цена - офис продаж на Дубровке.
матрас орматек эко флекс купить
теплообменник канальный водяной

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
(24.07.2017)