химический каталог




Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры

Автор Н.К.Иванов-Есипович

езультате случайных отклонений мгновенной кинетической энергии отдельных поверхностных атомов по сравнению с тепловой энергией (средней кинетической). Вероятность того, что эти отклонения произойдут у всех атомов, принадлежащих поверхности, экспоненциально растет с температурой. Условно принято считать температурой испарения такую, при которой давление собственных паров вещества над поверхностью ps = l,33 Па (Ю-2 мм рт. ст.).

Согласно кинетической теории газов интенсивность испарения определяется давлением паров вещества из уравнения Лэнгмюра

— л.

где w — интенсивность испарения с единицы площади поверхности испарителя, г-см-2-с-1; М — молекулярная масса вещества, г/моль; Т — температура вещества, К; Ps— давление паров вещества при температуре Т, Па.

Для большинства веществ при температуре испарения «0,1 мг/см2-с. Уравнение Лэнгмюра справедливо при свободном испарении, когда давление остаточной атмосферы меньше Ю-4 Па и давление пара вещества не превышает 1—2 Па. При большем давлении пара длина свободного пролета атомов пара уменьшается из-за скопления над испарителем в виде облачка. Процесс начинает зависеть от скорости рассасывания облачка, т. е. от диффузии в окружающий объем из пограничного слоя, что не учитывается уравнением.

На каждые 10—15% превышения температуры вещества сверх его температуры испарения давление паров возрастает примерно на порядок. Таким образом, форсирование режима перегревом вещества на 30% приводит к стократному возрастанию давления его паров и такому же увеличению скорости испарения (см. форзац).

При нанесении тонких пленок путем термического испарения всегда применяют форсированный режим, чтобы снизить вредное влияние остаточных газов в рабочем объеме вакуумной установки.

Температура плавления соответствует той температуре, для которой кинетическая энергия движения атомов становится сравнимой с энергией связи между атомами. В этом случае атомы не могут удерживаться вблизи среднего неподвижного центра, но остаются связанными между собой, образуя жидкость (кроме тех атомов, которые при этом испаряются).

Нет связи между значением давления паров вещества и его температурой плавления. Некоторые вещества, например хром, имеют температуру испарения ниже температуры плавления, т. е. испаряются из твердого состояния (сублимация).

При испарении сплава, состоящего из компонентов с различным давлением паров (например, нихром), происходит искажение состава, если испарение происходит из жидкой фазы. Это вызвано тем, что диффузия в жидкости протекает быстро, наружные слои

141

сплава по мере испарения легколетучего компонента пополняются из нижних слоев и сплав в целом обедняется. При сублимации, когда сплав находится в твердом состоянии и диффузия мала, такого обеднения не происходит.

Выбор испарителя зависит от агрегатного состояния вещества во время испарения. При сублимационном испарении испаряемый металл применяют в виде проволоки или ленты, по которой пропускают ток в несколько десятков ампер. При испарении из жидкого состояния используют подогревные испарители из вольфрама, тантала, молибдена, графита, боридной электропроводной керамики.

Например, давление паров составляет пренебрежимо малую величину (10-3 Па) для W при 2500° С, для Та при 2400° С, для Мо при 2000° С.

А

Широкое применение находят электронно-лучевые испарители, основанные на разогреве анода, содержащего испаряемое вещество, потоком электронов (рис. 48).

по А 2

катод: 2 — фокусировка; 3 — магнитная фокусировка; 4 — электронный луч; 5 — водоохлажда-емый тигель с испаряемым веществом; 6 — проточная вода

Рис. 49. Лабиринтный испаритель с двойной гребенкой, препятствующей выбросу капель или твердых частиц испаряемого вещества при

взрывном испарении: / — внутренняя гребенка; 2— наружная гребенка, смещенная на одни зуб относительно внутренней; 3 — крупинка испаряемого вещества; 4 — направляю-щая трубка (питатель) из алундовой керамики

Для испарения многокомпонентных веществ, разлагающихся при испарении на составные элементы, должны быть созданы условия для синтеза на подложке. Главным условием является кратковременность испарения. Применяют импульсные испарители —лазерные и взрывные.

Импульсные лазерные испарители работают в режиме коротких импульсов длительностью 1—10 мкс с энергией в импульсе порядка 10 Дж/см2. Большая плотность потока вещества при испарении, превышающая плотности при непрерывном режиме на несколько порядков величины, позволяет получать выгодные соотношения количеств атомов осаждаемого вещества и газовых молекул в условиях технического вакуума. Импульсные лазерные испарители персп«к142

тивны для испарения многокомпонентных веществ. К недостаткам лазерного нагрева относится усложненное оборудование, вызванное необходимостью иметь генератор лазерного излучения, луч которого через кварцевое стекло вакуумной камеры направляют на испаряемый материал [76].

Во взрывных испарителях с помощью вибродозатора сбрасывают очень малые дозы (10—50 мг) порошка испаряемого

страница 60
< 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
слова благодарности от родителей хореографу
http://www.prokatmedia.ru/proektor.html
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/
стеллаж металлический производство

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
(18.08.2017)