Кристаллизационные методы очистки

На рис. 2 приведено сравнение данных по растворимости кислорода в литии [3], натрии [4], калии [5] и цезии (по данным авторов), из которых следует, что с увеличением атомного веса щелочных металлов растворимость в них кислорода резко увеличивается. Значительная растворимость кислорода в цезии, по-видимому, не позволит эффективно использовать кристаллизационные методы очистки. При продолжительной эксплуатации цезия и наличии постоянно действующих источников загрязнения кислородом содержание последнего в расплаве цезия может стать столь велико, что существенно изменятся его некоторые физико-химические свойства (например, упругость испарения и другие). [c.118]

Кристаллизационные методы очистки [c.190]

Кристаллизационные методы очистки 191 [c.191]

Итак, получение чистых полупроводниковых материалов производится химическими и металлургическими методами. Химическая очистка, например, германия и кремния заключается в получении их летучих соединений (как правило, галогенидов, см. гл. 6), которые легко отделяются от примесей и их соединений, а затем в восстановлении предварительно очищенных летучих соединений до элементарных Ое и 51. Металлургические методы заключаются в многократной перекристаллизации слитка основного вещества путем последовательного расплавления его участков. В этом курсе мы не будем рассматривать химические методы очистки веществ, так как они специфичны для каждого вещества, а остановимся на металлургических (кристаллизационных) методах очистки, при которых вещество может очищаться в процессе его выращивания. Кристаллизационные методы очистки основаны на различии содержания примесей в жидкой и твердой фазах, находящихся в равновесии при данной температуре (см. рис. 5.1). Следствием этого свойства является оттеснение примеси к концу слитка или ее захват в начальных частях слитка в ходе кристаллизации, то есть очистка вещества от примеси в любом случае. [c.192]

Ое и 51 — это два важнейших полупроводниковых элемента. Их способность к взаимодействию друг с другом и с другими химическими элементами имеет большое значение для электронной промышленности, поэтому процессы очистки мы будем рассматривать на их примере. Для разработки методов кристаллизационной очистки вещества необходимо знание фазовой диаграммы состояния вещества с присутствующими в нем примесями. Ое и 51 кристаллизуются в кубической структуре типа алмаза и могут образовывать неограниченные твердые растворы только с немногочисленными элементами, которые также имеют структуру типа алмаза и атомные радиусы не сильно отличающиеся от атомных радиусов Ое и 51. Как правило, растворимость большинства примесей в Ое и 51 очень невелика (иО.1 ат.%). Кроме того, как уже упоминалось, кристаллизационные методы применяются на конечной стадии процесса очистки, а содержание остаточных примесей в очищаемом веществе настолько мало, что их взаимное влияние или взаимодействие между собой в среде основного материала практически отсутствует. Все это позволя- [c.192]

Точный расчет Ко на основе фазовых диаграмм часто затруднен, поскольку во многих случаях имеющиеся фазовые диаграммы недостаточно точны в области малых концентраций примеси. Фазовые диаграммы поэтому часто используются только для примерной оценки Ко Ко > 1 или Ко < 1), что позволяет принципиально оценить поведение примеси в условиях очистки вещества кристаллизационными методами. [c.196]

Рассмотрим сущность основных методов очистки кристаллизацией. Для того, чтобы обеспечить получение материала с предельной степенью чистоты кристаллизационными методами необходимо, чтобы кристаллизация начиналась в заданном месте и происходила в определенном направлении, то есть необходимо создать четкую границу между твердой и жидкой фазами и обеспечить ее медленное и равномерное движение вдоль очищаемого слитка. Эти условия достигаются заданием градиента температуры, обеспечивающего направленный отвод тепла и направленное продвижение фронта кристаллизации. При этом, в зависимости от значений К, примесь будет или захватываться твердой фазой К > 1), освобождая от нее расплав, или оттесняться от границы раздела в расплав < 1). В первом случае части слитка, затвердевающие позже, будут чище предыдущих во втором случае наиболее чистой оказывается начальная часть слитка. При рассмотрении процессов очистки кристаллов, выращиваемых из расплава, все многообразие методов выращивания кристаллов направленной кристаллизацией можно свести к двум идеализированным схемам нормальной направленной кристаллизации и зонной плавке. В частности, первой схемой описывается процесс очистки кристаллов, выращиваемых широко используемым в промыш- [c.204]

Степень чистоты вещества и распределение примеси вдоль кристалла в каждой из идеализированных схем различаются и являются характеристиками схемы. В настоящее время зонная плавка стала одним из наиболее распространенных кристаллизационных методов, применяемых для глубокой очистки многих материалов. [c.205]

Методы кристаллизационной очистки [c.205]

Методы кристаллизационной очистки 207 [c.207]

Методы кристаллизационной очистки 209 [c.209]

Методы кристаллизационной очистки 211 [c.211]

Методы кристаллизационной очистки 213 [c.213]

Методы кристаллизационной очистки 215 [c.215]

Методы кристаллизационной очистки 217 [c.217]

В отличие от германия основная очистка кремния от примесей осуществляется химическими методами. Кристаллизационные методы имеют цель — превратить полукристаллический кремний, полученный химическим путем, в монокристаллы с определенными [c.286]

Получение особо Ч. в. — чрезвычайно сложная технологич. задача, решенная пока для немногих веществ. Наиболее широко для очистки веществ применяют реакции восстановления из соединений, образование летучих соединений с последующим их разложением, промывку, избирательное растворение, вакуумную плавку и др. Эффективными оказались электрохим. методы, сорбция, хроматографи.ч и ионный обмен. Высокой степени очистки удается достичь экстрагированием, дистилл.чцией и ректификацией, а также кристаллизационными методами, среди к-рых особое место занимают нормальная направленная кристаллизация (по Бриджмену), вытягивание из расплава (по Чохральскому) и зонная плавка, позволяющие получать вещества в виде. монокристаллов с совершенной структурой. Перспективно комплексное применение различных методов очистки. [c.416]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...