Распределения коэффициент бора

Наиболее благоприятны для очистки диаграммы состояний с эвтектиками и с очень узкой областью гомогенности твердых растворов примеси в основном веществе, например индия в германии (как на рис. 52). Чем меньше единицы коэффициент распределения /(=Ств/Сж, тем лучше. Гораздо менее благоприятные условия создаются, когда примесь образует непрерывный ряд твердых растворов с основным веществом (как на рис. 6). Для примесей первого рода К=Стп/С-д,>1 (например, для бора в германии /(=17,3), а для примесей второго рода /(<1. Например, для алюминия и галлия в германии /( = 0,01, для индия /( = 0,001, для теллура и висмута /( = 4-10- и т. д. Чем К<, тем легче очищается вещество от этой примеси. Для примесей с К> метод мало эффективен, а при /С=1 очистка совсем не происходит. Например, таким образом нельзя удалить бор из кремния, так как Этим методом не достигают однородности химического состава слитка и совершенство структуры. [c.323]

Чистота кремния-сырца, получаемого методом водородного восстановления, недостаточна для выращивания из него легированных монокристаллов, используемых в производстве полупроводниковых приборов. Удельное сопротивление кремния, идущего на выращивание легированных монокристаллов, должно быть порядка 1000 ом-см. Необходимо уточнить, какими примесями и в каких концентрациях определяется это значение удельного сопротивления, каким способом и в каких условиях оно достигается. Как отмечалось в гл. VI, ввиду отсутствия материалов, пригодных для изготовления контейнеров, для очистки кремния используют метод бестигельной зонной плавки с электромагнитным подвесом расплавленной зоны. Эффективность такой очистки зависит в первую очередь от значения коэффициентов распределения примесей. Из табл. 9.2 следует, что наиболее трудно удаляемыми примесями являются бор, мышьяк и фосфор. Очистка от мышьяка осуществляется не только за счет его оттеснения при движении зоны, но и за счет его испарения. Фосфор же мало летуч, но может быть оттеснен довольно эффективно при многократном проходе зоны. Равновесный коэффициент бора равен 0,8, а его эффективный коэффициент распределения близок к единице поэтому при зонной плавке кремний не будет очищаться от бора. Процесс зонной плавки может считаться оконченным, если дополнительные проходы зоны не изменяют удельное сопротивление начальной (чистой) части слитка (/О-типа). Это своевременно учли, и хлориды кремния подвергают специальным методам очистки от бора, что позволяет получать в результате [c.425]

Работы по зонной плавке кристаллогидратов немногочисленны. Зонной плавке подвергались алюмо-аммиачные квасцы [43], Очистку проводили в графитовой лодочке в трубке, содержащей пары воды дяя предотвращения ее потери при плавлении квасцов (т. т. 93,5 С). Нужно сказать, что материал контейнера в этой работе был выбран неудачно, так как из графита в очищаемое вецество переходили примеси бора, кальция и др. Зонная плавка показала, что примеси циркония и роданида оттесняются в конец лодочки и, следовательно, их коэффициенты распределения меньше единицы. Примеси хрома, сурьмы, железа, марганца, свинца и кальция имеют коэффициенты распределения больше единицы. [c.49]

Зонная плавка селена осложняется стеклообразованием при охлаждении расплава. Для предупреждения этого требуется поддерживать во всем слитке между расплавленными зонами температуру — 150 (при которой наблюдается максимальная скорость кристаллизации селена) и вести плавку при малой скорости. Коэффициенты распределения примесей в селене почти не определялись. По [3], для свинца коэффициент распределения равен 0,21, а для меди, серебра, сурьмы и висмута — единице для теллура, так же как и для серы,— больше единицы [3]. К числу трудноудаляемых примесей относятся и бор, кремний, теллур. [c.153]

Для очистки германия чаще всего пользуются методом зонной плавки. Коэффициенты распределения примесей в германии приведены в табл. 54. Все примеси, кроме бора и кремния, имеют коэффициенты распределения меньше единицы и, следовательно, оттесняются в конец слитка. [c.385]

Определение величины коэффициента распределения для некоторых примесей в хлоридах бора, титана, германия и галлия проводили методом направленной кристаллизации и [c.104]

Метод противоточной кристаллизации из расплава может быть использован для глубокой очистки некоторых летучих хлоридов (бор, титан, германий и галлий). Эффективность процесса разделения характеризуется определенными значениями коэффициентов распределения для равновесия твердое тело — жидкость, имеющими интервал значений от 1,5 до 10 для различных систем. Установлено, что коэффициент распределения в тех же системах для случая равновесия жидкость — пар не превышает значения 2,5. [c.110]

Рассмотрены методы расчёта коэффициента распределения на основании принятой модели структур равновесных фаз Т — Ж для систем, образованных хлоридами германия, олова, углерода, кремния, бора и др. Сравнение экспериментальных данных с расчётными указывает на хорошее приближение использованных структурных представлений. Табл. 1, библ. 20 назв. [c.229]

Для меди, серебра и золота (группа Ш) значения коэффициентов распределения примесей — элементов малых периодов проходят через максимум, приходящийся на одни и те же примеси или на их ближайших соседей. Из элементов второго периода наибольшие значения коэффициентов распределения приходятся на бериллий и бор для меди, литий и бериллий для серебра из элементов третьего периода — на алюминий для меди, серебра и золота. [c.24]

Для кремния предельная чистота, необходимая для ряда применений, еще далеко недостаточна. Так, чтобы кремний обладал собственной проводимостью нри комнатной температуре, концентрация примесей в нем не должна превышать 10 см , при этом удельное сопротивление его будет составлять 2,3-10 ол1-см. В настоящее время некоторые образцы имеют концентрацию активных примесей 10 слг , а удельное сопротивление 2-10 ом-см. Повышение чистоты кремния позволило бы, например, повысить к.п.д. солнечных элементов с 15 до 22—25 %. Это приобретает сейчас (в связи с проблемой энергетики) огромное народнохозяйственное значение. Кроме того, тогда удалось бы создать такие приборы, как аттенюаторы на р- -тг-диодах с рекордно низкими начальными потерями СВЧ-мощности и улучшить разрешение кремниевых счетчиков заряженных частиц. Основными трудноизвлекаемыми примесями в кремнии являются бор, кислород, медь. Трудность очистки от бора обусловлена тем, что для него коэффициент распределения больще единицы, поэтому он не удаляется при зонной перекристаллизации. Кислород и медь попадают из исходного сырья и атмосферы, а также из материалов аппаратуры. [c.155]

Вследствие малого значения константы распределения фторбората кристаллического фиолетового увеличение объема раствора пробы, отбираемого для определения, благоприятное для повышения чувствительности анализа, приводит к уменьшению коэффициента экстракции бора, а следовательно, к понижению чувствительности определения (см. соответствующий раздел главы V). В рекомендуемых ниже условиях бора составляет в зависимости от солевого состава раствора и температуры от 0,18 до 0,22. [c.169]

В [25] путем из) ения распределения кремния между расплавами на основе железа и серебра определена активность кремния при 1623 К в жидких сплавах Fe-Si-B с содержанием Si до 10.84 мае. % и В до 4.28 мае. %. Активность бора рассчитана по уравнению Гиббса-Дюгема. Полученные в [25] величины a(Si) и а(В) сильно отличаются, как от значений, установленных в предлагаемом исследовании, так и от хорошо известных данных для двойного расплава Fe-Si (см. [9, 26, 27]). Например, коэффициент активности кремния в жидком железе при бесконечном разбавлении согласно [25] равен Y (Si) = 0.041 (1623 К), что более чем на порядок превосходит общепринятое значение [c.30]

При введении бора в виде трииодида для него был найден эффективный коэффициент распределения, равный 0,42. Это говорит о присутствии бора в исходном иодиде кремния в виде какого-то другого соединения. После 60 проходов зоны в этих опытах был получен препарат с содержанием примесей менее 1 части на миллиард частей иодида кремния. [c.44]

Величина коэффициента распределения соединения фторидного комплекса бора с метиловым фиолетовым между бензолом и водой зависит от температуры. Содержание соединения в бензоле увеличивается приблизительно на 1% при повышении температуры растворов на 1°. Поэтому необходимо стабилизировать температуру экстрагента, выдерживая его перед применением в термостате при температуре около 20°. [c.73]

Все донорные и акцепторные примеси элементов третьей и пятой групп могут быть сравнительно легко удалены зонным плавлением, в том числе и фосфор, и алюминий. Исключением является бор, имеющий коэффициент распределения, близкий к единице (см. табл. 13). Для удаления бора разработан метод зонной очистки кремния в водороде, содержащем пары воды [39]. [c.68]

Более благоприятные условия для равномерного вхождения галлия были реализованы при выращивании из растворов в нелетучих бор-бариевых расплавах [3]. У кристаллов, выращенных из такого расплава, когда коэффициент распределения галлия был близким к единице, а рост шел при постоянной температуре в режиме с подпиткой , наблюдался наименьший разброс по намагниченности насыщения. [c.55]

Можно ожидать, что с использованием бор-бариевых растворителей при условии близости коэффициента распределения к единице и его слабой температурной зависимости однородные кристаллы могут быть выращены и в режиме с понижением температуры. [c.55]

Ниже приведена качественная оценка коэффициентов распределения для методов кристаллизационной очистки бора [c.124]

Каждая операция с очищенными веществами создает опасность их загрязнения. Следовательно, при получении веществ максимально высокой степени чистоты (например, полупроводников) очистку конечного продукта следует проводить на каждой стадии, когда это возможно. Достаточно хорошо разработана очистка германия, из которого многие примеси удаляют зонной плавкой. Однако обычной зонной плавкой кремний нельзя очистить от бора, поскольку, коэффициент распределения бора в кремнии равен 0,8. [c.21]

Зонную плавку применяют для получения материалов высокой чистоты, а также для концентрирования микроэлементов в неорганическом анализе. Например, концентрирование зонной плавкой во взвешенном состоянии использовано при определении бора и фосфора в кремнии высокой чистоты путем измерения электропроводности анализируемого материала [714]. Поскольку фосфор является донором, а бор акцептором электронов, то электропроводность зависит от разности их концентраций. Фосфор и бор имеют различные коэффициенты распределения (0,4 и 0,8 соответственно). После 40 проходов концентрация фосфора в пробе резко уменьшается и только примеси бора определяют р-тип электропроводности. Первоначальные концентрации фосфора и бора рассчитывают по результатам измерений электропроводности до и после проведения зонной плавки. [c.109]

Рассмотрим тетраиодидный метод очистки кремния,который основан на получении 5114 пропусканием паров иода над нагретым до 850° С кремнием 5 Ч-212= 5114. Затем 5114 очищают ректификацией, зонной плавкой или другими методами. Коэффициенты распределения примесей в тетраиодиде кремния Ств/Сж обычно меньше 1. Для бора /( = 0,16, что обеспечивает его удаление из зонной плавкой. Для получения кремния из очищенного 5114 последний помещают в испаритель 1 (рис. 83), который нагревают до температуры плавления 5114 ( ь 122°С). Пары 5114 поступают со скоростью 2 г/мии в заранее откаченную установку (рис. 83). Реактор 2 состоит из кварцевой трубы, в которую вставлена другая кварцевая труба, выложенная внутри танталовой фольгой. Весь реактор помещен в печь, нагреваемую до 1100° С. При этом поступающие в реактор пары иодида кремния разлагаются 51145= 51 + 212. Кремний осаждается на танталовой фольге, которая затем отделяется. [c.327]

Оккерс и де Бур [745] дали общую оценку реакционной способности аморфного кремнезема. Для понижения температуры спекания кремнеземных порошков, предназначенных для горячего прессования, Айлер ввел оксид бора при равномерном распределении его. по всей массе аморфного кремнеземного порошка [746]. Чтобы исключить воду из порошка кремнезема перед получением изделия, порошок можно нагревать в атмосфере газообразного хлора при 600—1000°С [747]. Пленка из чистого кремнезема вокруг стеклянного волокна с более высоким коэффициентом термического расширения повышает прочность Tia разрыв в результате появления сжимающих напряжений в стекле при его охлаждении [748]. [c.609]

Об относительной эффективности ряда акцепторов можно судить на основании данных о их влиянии на распределение ксилолов между жидким фтористым водородом и н.-гептаном [136]. Фториды бария, висмута, хрома и кремния, а также хлориды германия, четырехвалентного олова, молибдена и окись тория не оказывают заметного влияния на коэффициент распределения ксилолов между кислотным слоем и н.-геп-таном. Мало эффективными оказались также фториды цинка, свинца, вольфрама, трехвалентной сурьмы и окись меди. Присутствие же фторидов таллия, ниобия, бора и титана резко увеличивает растворимость ксилолов (особенно ж-изомера) в жидком фтористом водороде. Количество ксилолов, переходящих в кислотный слой при добавлении 1 моля фторида, падает в ряду [c.37]

В настоящей главе рассмотрены методы концентрирования, в которых используются процессы разделения (см. табл. 30 группу 2), основанные на распределении примесей между твердым веществом и его расплавом. Сюда же следует отнести также избирательную экстракцию примесей соответствующими растворителями из диспергированных твердых веществ, которую широко применяют в препаративной органической химии. Иногда коэффициент диффузии примеси в твердой основе аномально велик и тогда для дополнительной очистки материала используют экстракцию примеси расплавом подходящего состава, например, при очистке тонких слоев германия от следов меди (метод гетерирования) [671]. Но в аналитической химии экстракцию примесей растворителями (избирательное растворение) или расплавами из твердой пробы при малом содержании примесных элементов почти не применяют из-за невозможности добиться полного и воспроизводимого извлечения примесей в жидкую фазу и из-за малой степени разделения веществ. Экстрагирование Н3ВО3 водой из сухого остатка ЗЮг при анализе кремния полупроводниковой чистоты [1286] с последующим эмиссионно-спектральным определением бора в растворе — один из примеров удачного использования метода избирательного растворения в пределах 10"" —10 % В. [c.257]

Рассмотрены вопросы нрименимости метода противоточной кристаллизации из расплава для глубокой очистки хлоридов бора, титана, германия, галлия от некоторых примесей. Определены равновесные значения коэффициентов распределения в системах хлорид элемента — примесь и обсуждены возможности применения колонн двух типов перемещения кристаллов для процессов очистки. Рис. 2, библ. 10 назв. [c.232]

Германий (Гпл = 937°С) в принципе должен расти легче, чем кремний (Гпл = 1412°С), из-за его более низкой температуры плавления. Расплавы германия обычно содержатся прямо в графитовых тиглях, которые являются одновременно и приемниками индукционных токов при индукционном нагреве. При этом карбиды германия не образуются, а растворимость С в Ge при температуре плавления незначительна. Индукционный нагрев применяется чаще всего, так как в печах сопротивления выше вероятность загрязнения расплава. Для выращивания очень чистого Ge используется исходный материал наивысшей чистоты, полученный зонной плавкой. Бор — особенно вредная примесь в полупроводниках четвертой группы, где он действует как электрический акцептор. Поскольку его коэффициент распределения в Si близок к единице, он не оттесняется при обычной зонной плавке или при выращивании методом вытягивания. Загрязнение бором из графитовых тиглей может оказаться серьезной проблемой. Но для ядерных применений выпускается графит, почти свободный от бора, и он имеется в форме тиглей. Бор, первоначально присутствующий в исходном реактиве Si, можно удалить зонной плавкой в присутствии паров воды [56], которые селективно окисляют бор. Окисел же удаляют путем испарения. На фиг. 5.16 показано устройство для выращивания кристаллов Ge и Si методом вытягивания из расплава. Нагрев печи обеспечивается 10-киловаттным генератором, работающим на частоте 450 Гц, который нагревает графитовый приемник индукционных токов. Температуру измеряют термопарой Pt/Pt — 10% Rh в молибденовом колпачке, установленной в нужной точке приемника. Для создания требуемой атмосферы через трубу из плавленого кварца с герметичными латунными концевыми фланцами, охлаждаемыми водой, пропускают поток газа. Затравку зажимают в патроне на валу из нержавеющей стали, который [c.211]

Возможен также расчет коэффициентов распределения приме-еГхей при кристаллизации систем, образующих непрерывный ряд вердых растворов. Исследования изменения коэффициентов рас-ределения примесей в зависимости от концентрации раствора (бора и цинка в системе Ое—51 [12, 13], цинка и теллура в системах пАз—СаАз[14] и 1п5Ь—Оа5Ь [15]) позволили обнаружить отрицательное отклонение этой зависимости от аддитивности. Качественное рассмотрение наблюдаемых зависимостей может быть проведено в рамках термодинамики растворов. [c.17]

При определении бора в материалах постоянного состава (сталь, металлический титан, цирконий, уран, окись бериллия) зависимость коэффициента экстракции бора от концентрации основного компонента пробы в растворе может быть элиминирована. Для этого при построении градуировочного графика в растворы вводят заданные количества соответствующего элемента, а при выполнении анализа сохраняют концентрацию этого элемента, принятую при построении калибровочной кривой. Этот прием не может быть применен при анализе многокомпонентных проб переменного состава (руд и других проб минерального сырья) здесь приходится выбирать величину навески и разведение таким образом, чтобы изменения К , обусловленные различиями в составе проб, не превышали допустимые пределы. Это условие, а также малые значения констант распределения фторборатов красителей ограничивают чувствительность определения бора в таких пробах. При очень малых значениях Яр фторбората красителя (например, определение кристаллическим или метиловым фиолетовым) создается парадоксальное положение, когда мероприятия, направленные на понижение порога чувствительности определения gмип, приводят к возрастанию порога чувствительности анализа Х ин и наоборот. Действительно, значение мин (во всяком случае его инструментальная составляющая) уменьшается с ростом Кд бора при значениях А р, равных 0,1—0,2, К , резко возрастает с уменьшением отношения в/Гэ. Но объем экстрагента не должен превышать емкость самой большой (/ = 5 см) кюветы фотоколориметра, равную обычно 25 мл (больший Уд не может быть полностью использован при измерении), а уменьшение объема водной фазы посредством концентрирования раствора навески приводит к понижению Кд вследствие солевого эффекта [мешающее влияние типа (вд)]. В конечном счете оказывается выгодным пойти на уменьшение Кд и возрастание ё мин но использовать большую эффективную навеску. Это положение иллюстрируется данными табл. 32 значение ин в условиях опыта 6 Ув1Уа = 1) приблизительно в 3 раза выше, чем в условиях опыта 5 ( в/ э = 0,2), однако объем аликвоты водной фазы, отобранной для определения (а следовательно, и содержащаяся в ней часть навески пробы), в первом случае в 10 раз выше, чем во втором, что обеспечивает уменьшение Х ин более чем в три раза [112, 35]. [c.124]

Использование ядерных реакций представляет совершенно новую возможность для изготовления образцов с известной концентрацией примесей. Феррар и Нокс (1967) облучали нейтронами однородные образцы стали, легированной бором. В результате распада бора (/г, а) образуется гелий, равномерно распределенный (неопределенность распределения меньше 8%) по образцу. Аналогичный весьма перспективный метод изготовления точных серий урано-циркониевых стандартов предложен Ферра-ром и сотр. (1969). Продукты распада, содержащие 34 элемента, равномерно распределенные в материале при любой заданной концентрации с абсолютной точностью 5%, получены путем облучения нейтронами однородной смеси любой основы с небольшим содержанием Уровень радиоактивности становится минимальным через один год. Продукты распада элементов представляют все группы и подгруппы периодической системы, что дает прекрасные возможности для изучения влияния параметров масс-спектрометра на коэффициенты относительной чувствительности. Наиболее важным применением таких стандартов служит случай, когда обычные стандарты непригодны и значения чувствительности можно получить экстраполяцией к чувствительности другого элемента той же группы. В заключение следует отметить, что долгое время удовлетворительных стандартов вообще не было, поэтому существует необходимость в изготовлении хорошо спланированной серии стандартов, пригодных для изучения как влияния основы, так и параметров прибора на элементную чувствительность. В настоящее время для обеспечения достаточной точности аналитик должен либо изготавливать собственные стандарты, либо использовать вторичные стандарты и стандарты-справки со сравнительно высокими концентрациями примесей, что препятствует использованию искровых масс-спектрометров для очень важных определений на уровне частей на миллиард. [c.287]

Направленная и противоточная кристаллизация использовались также для исследования равновесия расплав—кристалл для систем на основе треххлористого бора [20]. Показано, что наиболее трудно уда-тяемые методом ректификации примеси хлорорга-нических веществ илшют большее значение коэффициента распределения, чем при равновесии жидкость—пар для тех же систем. Исследование данных равновесных состояний расплав-кристалл позволили разработать способ глубокой очистки треххлористого бора и галлия противоточной кристаллизацией из расплава [15, 21], который в отличие от зонной плавки и нанрав-ленной кристаллизации является противоточным процессом и легко может быть осуществлен в непрерывном варианте. Образец треххлористого бора, очищенного этим методом, содержал наиболее трудно удаляемую примесь фосгена в количестве менее чем 3-10 %. Таким же методом была проведена очистка трехх.тори-стого галлия [15]. При этом был получен продукт с содержанием примесей железа и мышьяка на уровне 2-10 %. [c.36]

Экстракция эфиром бора, имеющего относительно высокий коэффициент распределения и большое сечение захвата тепловых нейтронов, представляет особый интерес. Распределение и удаление бора подробно исследовалось в Принстонском университете [24 ] и на аффинажном заводе Меллинкродт Кемикал [30, 31, 32]. В условиях аффинажа коэффициент распределения бора составляет около 0,06 и, по-видимому, не должен зависеть от солевого состава раствора или концентрации урана. После переработки продукта до иОд суммарный коэффициент очистки по бору составляет от 600 до 1000. Коэффициент очистки от примесей определяется уравнением [c.32]

Предварительно независимыми методами было определено содержание введенных добавок, а затем был проведен активационный анализ этих образцов. Коэффициент экранирования вычисляли как отношение результатов активационного и предварительного определений. Результаты приведены на рис. 2 и 3. Видно, что результаты имеют нормальное распределение, показывая как отрицательные, так и положительные отклонения от расчетной кривой в пределах 10%-ной ошибки. Отчетливо видно влияние геометрического фактора, который учитывали, принимая за Хдфф величину 4К/ , где V — объем, а <5 — поверхность образца. Для цилиндра, таким образом, Хэфф = 2 г/г/(г+/ ), где г — радиус, к — высота цилиндра. При анализе аморфного бора лучшие результаты получаются, если за Хэфф принять радиус образца (см. рис. 2). Возможно, это объясняется малой плотностью и соответственно большой пористостью образца. [c.127]

Получены пленки на подложках из кремния (без и со слоем окисла), фарфора, корунда, молибдена и графита [221J. Если коэффициенты термического расширения пленки и подложки значительно различаются, то могут быть получены пленки толщиной лишь 10—80 мкм. При использовании в качестве подложек корунда и фарфора в пленках всегда наблюдалось определенное количество легирующей примеси р-типа за счет диффузии алюминия из подложки. Содержание углерода в микрокристаллическом кремнии не влияет на окисление, однако травление пленки происходит более или менее трудно в зависимости от количества углерода в форме карбида. При высоком содержании углерода для этой цели может быть успешно использован расплав солей, например смесь КОН—KNO i—KF. Легирование растущего кремния добавлением летучих соединений мышьяка или бора к газовой смеси не приводило к получению пленок с воспроизводимыми электрическими свойствами. Концентрация носителей в получаемых образцах была много меньше, чем в монокристаллических слоях, полученных в сравнимых условиях. Однако если эти пленки отжигать в азоте или кислороде, то концентрация носителей соответствует приблизительно ожидаемой из-за равномерного распределения по объему в процессе диффузионного отжига. Скорость диффузии бора из источника В203—Si02 значительно уменьшается с увеличением содержания карбида бора. Подвижность носителей в отожженных пленках была равна 10—50 см"1в-сек. В табл. 7-9 показаны типичные результаты для пленок толщиной 150 мкм, которые были легированы из паровой фазы с молярным отношением треххлористого фосфора к соединению кремния, равным 10 5. [c.233]

Интересно отметить, что концеитрации бора и галлия в рассматриваемых породах в целом соответствуют их распределению в морских осадках (Дегенс, 1967). Соотношение содержаний стронция и бария. в заведомо морских (палеонтологически охарактеризованных) отложениях баженовской свиты всюду оказывается меньше 1 (см. табл. 3), что по известным данным (Катченков, 1959) типично для пресноводных осадков. Наряду с другими исследователями (Геохимия.., 1971), мы уже неоднократно указывали на невозможность использования этого коэффициента для определения фациальной принадлежности осадков, что подтверждается и вышеприведенными данными. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология