Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Анюхин В.З. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 41

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анюхин В.З.

Анюхин В.З., Гончаров Е.Г., Кострюкова Е.П. Практикум по химии и технологии полупроводников — М.: Высшыя школа, 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): praktikumpohim1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 80 >> Следующая


ч

'«тв = С0[і-(1-*)Є *]. (11.1)

а при k> 1

91> [l6J .

0,1

0,01

где b — длина зоны; х — расстояние от начала образца до кристаллизации; C0 — исходный состав твердой фазы; Ctb — к нечный состав твердой фазы. Для конечных участков слитка, .равнц* длине зоны Ь, распределение примесей происходит в соответствии

законами направленной кристаллизд. ции. На рис. 53 представлены рас считанные по уравнениям (11. (11. 2) кривые распределения про. месейс разными значениями k. При переходе к концентрированным рас. творам нарушается допущение k = const и коэффициент распределении будет изменяться в соответствии ( концентрацией, т. е. зависимость! Ctb = I(Cw) будет носить нелинейный характер. Несоблюдение условия равенства объема материала плавлении и затвердевании может) происходить, если концентраций' примесей велики и если плотности веществ в твердом и жидком состояниях Не равны. В последнем случае) наблюдается массоперенос и необходимо вводить дополнительные геи правки.

Для летучих примесей, когда' не выполняется пятое допущенії) Пфанна об отсутствии газообмена между твердой, жидкой и газообразной фазами, используют подход, предложенный Бумгардом. При этой считают, что зонная плавка проводится с постоянной скоростью t[ перемещения зоны и при постоянном давлении пара примеси. Концея-j трация примеси в зоне Ст(х) определяется процессами кристаллизации и плавления и скоростью обмена между жидкостью и газово^ фазой:

шш VMM///////////7,
ь
\ 4 И,
»2

__»•" J I
^=OJ
/C=Bfil -1-1--

О

0,25 0,5 0,75

Рис. 53. Распределение примесей вдоль слитка при однократной зонной плавке:

S1 — закристаллизовавшаяся

часть слитка; L — расплавленная зона; S8-загрузка

dCv

dx

[CPc-Cjit(X)],

(И-

где kv

константа скорости реакции. обмена; С>к — концентраті примеси в жидкости, находящейся в равновесии с газовой фаз X __ отношение объема расплава к площади открытой поверхне і

^Заменяя производную по времени производной по длине CJirfh При X = VT, получим



(II.«

92

учитывая взаимодействие между жидкой и газообразной фазами, іаВНение (1-1.1) преобразуется в

Cx = Ci ехр

kvbCP 4- ItvC0K.

+ -- X

kvb -)- IwK

' k і kA
Ь 1 1 DX)

{і-ехр J-

+

tiK

(11-5)

где C3c — концентрация примесй в твердой фазе; C1 — начальная концентрация при Cx = 0.

На эффективность очистки при зонной плавке кроме коэффициента распределения влияет и длина зоны. Если длина зоны очень мала, т. е. ^ 0, то выражение е~кх!ь обращается # нуль, тогда Ctb =. C0 [см. уравнения (11.1) и (11.2)] и очистка не осущес- д твляется. Каквидно из уравнений (11. 1) и (11. 2) и рис. 53, наибольший эффект очистки достигается, если длина зоны - . равна длине слитка. Следовательно, при S однократном прохождении зоны для очистки материала более выгоден метод направленной кристаллизации. -Несмотря на это, метод зонной плавки имеет несомненное преимущество -перед методом направленной кристаллизации, так как при зонной плавке можно сделать сколько угодно проходов зоны, не разбирая аппаратуры, и не извлекая слитка, что невозможно осуществить при направленной кристаллизации. С увеличением числа проходов кривые распределения примесей по длине слитка становятся все круче и устанавливается некоторое предельное, или конечное, распределение. Скорость движения зоны определяется в основном коэффициентом диффузии примесей в расплаве. Следовательно, интенсифицируя диффузию, например, перемешиванием Расплава можно увеличить в несколько раз скорость перемещения зоны, а значит и эффективность очистки. Из-за различной плотности вещества в твердой и жидкой фазах наблюдается явление массопереноса, ко-Торое мало заметно при одном проходе, но становится заметным после Нескольких проходов. Оно тоже влияет на эффективность очистки, так Зкак может нарушить тепловой баланс слитка, определяющий длину

Рис. 54. Массоперенос при зонной плавке (а) и его устранение, если плотность расплава больше плотности кристалла (б) и плотность расплав» меньше плотности кристал-• ла (е)

«Ни Ний

Если

зона перемещается вдоль слитка слева направо и при плавле-

и материала происходит уменьшение его объема (кремний, герма-

, . антимонид индия), то масса вещества переносится в конец слитка 54). Перенос можно предотвратить, наклонив слиток под опре-УJ'eijHbiM углом (рис. 54, б). Для веществ, при плавлении которых еличивается объем, массоперенос будет происходить в направлении,

• 93 обратном движению зоны. Угол наклона слитка можно определи^ опытным путем или рассчитать по формуле

2fto (I-P) ——- і

Ь

a = arc tg

(11.6

где ? = dTB/dm — соотношение плотностей веществ в твердом и Жид. ком состояниях; Л0 — начальная высота загрузки в контейнере; b — длина расплавленной зоны.

• Экспериментальная часть

Задание. 1. Ознакомиться с установкой и методикой зонной плавки. 2. Провести очистку полупроводникового материала — анти-монида индия, содержащего в качестве примеси олово или цинк. 3. Про-контролировать результаты очистки,измеряя электропроводность вдоль образца до зонной плавки и после нее четырехзондовым методом.
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 80 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама