Очистка поверхности кристаллов

Для повышения эффективности диффузионного переноса компонентов было предлол<ено располагать источник и подложку (в виде пластин) на очень близком расстоянии друг от друга. Зазор между пластинами не должен превышать 0,1 диаметра источника. Необходимый для процесса градиент температуры можно регулировать в широких пределах, используя радиационный нагрев. При малых зазорах эффективность переноса близка к 100%, причем состав растущего кристалла довольно точно соответствует составу источника, а его конфигурация подобна форме источника. Этот метод, получивший название сэндвич метода , весьма удобен для изучения кинетики процессов переноса в зависимости от температуры и давления паров переносчика. С технологической точки зрения его главным недостатком является трудность очистки поверхности кристалла-подложки и источника непосредственно перед проведением процесса. Сэндвич метод применяют главным образом для выращивания эпитаксиальных пленок. [c.353]

ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛОВ [c.400]

Эффективными способами очистки поверхности кристаллов являются газовое травление при повышенных температурах (например, травление кремния тетрахлоридом кремния при Га ибо—1200° С) и ионная бомбардировка поверхности. [c.402]

А. Очистки поверхности кристалла, придания ей необходимого рельефа, удаления поверхностного слоя после механической обработки. Травление применяется при изготовлении любых полупроводниковых приборов. Атомы примесей и загрязнений, находящиеся на поверхности, могут при процессе термообработки диффундировать в объем кристалла и незаметно и необратимо изменять его свойства. Кроме того, сами поверхностные загрязнения (окислы, металлические ионы, адсорбированные примеси, пары воды, дефекты структуры поверхностного слоя) оказывают огромное влияние на электрофизические свойства полупроводника. [c.275]

В отличие от обычных адсорбентов цеолиты, очищая смесь от нормальных углеводородов, практически не задерживают их изомеров. Потери изомеров при такой очистке очень незначительны. Небольшое количество изомеров задерживается только благодаря адсорбции на внешних поверхностях кристаллов. Размер этой поверхности очень мал по сравнению с внутренней поверхностью полостей и каналов в кристаллах цеолита. [c.316]

Особенно перспективным является подбор и использование различных реагентов, предотвращающих отложения АСПО. По механизму действия ингибиторы отложений АСПО подразделяют на смачивающие агенты, депрессаторы и модификаторы [123]. Смачивающие агенты создают на поверхности нефтепромыслового оборудования защитную гидрофильную пленку, которая препятствует прилипанию кристаллов парафина и образованию слоя АСПО. Даже осевшие кристаллы имеют такую слабую связь с поверхностью осаждения, что легко удаляются потоком нефти. Непременным условием этого метода является тщательная подготовка (очистка) поверхности оборудования [c.73]

Метод декорирования заключается в том, что на поверхность (обычно свежий излом) конгломерата или монокристалла способом вакуумного распыления наносится небольшое количество вещества, не образующего с исследуемым материалом химического соединения. В результате напыленное вещество, количество которого обычно меньше, чем нужно для образования сплошной моно-молекулярной пленки, концентрируется только на активных участках поверхности объекта (дефектах, узлах и т. п.), образуя зародыши кристаллов и делая эти участки видимыми ( декорируя их). Наиболее широкое распространение получило декорирование минералогических объектов золотом. Последовательность операций при декорировании, например, конгломерата каолинита следующая конгломерат разламывают в руках для обнажения свежей поверхности, один из кусочков материала помещают в вакуумную установку и нагревают до 300—450°С в течение 15—30 мнн для очистки поверхности от примесей и приставших частиц через несколько минут после прекращения нагрева без нарушения вакуума производят распыление золота, а затем на поверхность наносят угольную пленку (реплику), которую отделяют растворением образца в плавиковой кислоте. [c.135]

Из соотношения (П1.55) следует, что при постоянных параметрах процесса противоточной кристаллизации стационарное распределение примеси в твердой (аналогично и в жидкой) фазе по высоте колонны должно иметь экспоненциальный характер, что наблюдается и в других противоточных методах глубокой очистки [см. уравнение (11.66)]. Однако, как известно, в реальных условиях при перемещении твердой фазы в колонном аппарате она подвергается частичной перекристаллизации, вследствие чего размер составляющих ее кристаллов изменяется. Дело в том, что при своем образовании в зоне кристаллизации они, по существу, имеют уже неодинаковый размер вследствие неоднородности температуры переохлажденного расплава у охлаждаемой поверхности. Выходящая из зоны кристаллизации такая мелкодисперсная кристаллическая масса обладает избыточной поверхностной энергией. Следовательно, рассматриваемая система кристаллы — расплав при этом является термодинамически неустойчивой, что обусловливает протекание в ней прежде всего процессов, направленных в сторону уменьшения поверхностной энергии твердой фазы. Это будет характеризоваться увеличением размера частиц твердой фазы, т. е. снижением удельной поверхности кристаллов в колонне. В результате кристаллы при своем движении по колонне должны или укрупняться или число их должно уменьшаться. Из имеющихся в литературе экспериментальных данных следует, что в кристаллизационной колонне протекают оба эти явления происходит плавление мелких и одновременно рост более крупных кристаллов, т. е. в процессе противоточной кристаллизации происходит увеличение среднего размера движущихся кристаллов. [c.140]

В действительности перекристаллизация протекает гораздо сложнее, так как ей может сопутствовать ряд процессов, значительно снижающих эффективность очистки при кристаллизации. Так, ионы или молекулы примесей могут быть механически захвачены образующимися кристаллами основного вещества (окклюзия, инклюзия). Неизбежна также большая или меньшая адсорбция иоиов примесей аа поверхности кристаллов, хотя при образовании крупных кристаллов, имеющих набольшую удельную поверхность, роль адсорбции невелика. Образование твердых растворов (изоморфизм) может иметь место в том случае, когда ионы основной соли и ионы примеси отличаются по размерам не более чем на 10—15% и оба вещества кристаллизуются в одинаковой системе. Тогда часть иоиов основной соли в процессе, роста кристаллов может быть замещена ионами примеси. Может происходить также захват посторонних ионов любого размера, связанный с нарастанием кристалла вокруг адсорбированных ионов. Такие ионы, поскольку они не входят в твердый раствор, представляют собой дефекты кристаллической решетки. [c.11]

Учитывая эти особенности нейтрализованных известью сернокислотных сточных вод, следует предусматривать в технологических схемах нейтрализации меры, предотвращающие зарастание трубопроводов отложениями гипса. К таким мерам относится транспортирование (там, где возможно) пересыщенных или насыщенных сульфатом кальция сточных вод по открытым желобам, допускающим периодическую механическую очистку от кристаллов гипса, а при транспортировании по трубам — обеспечение режима их эксплуатации, препятствующего сращиванию выпадающих кристаллов с поверхностью трубопроводов. Одним из наиболее простых и в то же время эффективных мероприятий является регулярное (не реже 1 раза в сутки) кратковременное промывание трубопровода водой, не насыщенной СаЗО . Особенно важно промывать трубопроводы и задвижки при каждой остановке насосов, так как в этот период интенсивность зарастания поверхности гипсом наибольшая. [c.12]

Вещества, сильно загрязненные, часто очень плохо кристаллизуются. Примеси, как правило, замедляют процесс кристаллизации и способствуют образованию нечистых и плохо оформленных кристаллов, так как мешают быстрой и правильной ориентации молекул вещества на поверхности кристалла. В таких случаях, когда можно ожидать значительных потерь при перекристаллизации, необходимо подвергнуть вещество предварительной очистке каким-либо другим способом, хотя бы и менее надежным, как, например, перегонке, перегонке с паром, отделению от примесей при помощи растворителей или поверхностно-активных веществ. [c.50]

Вещество должно плохо растворяться в выбранном растворителе на холоду и хорошо при нагревании примеси должны либо обладать более хорошей растворимостью в холодном растворителе, либо плохой — в горячем. Кроме того, растворитель не должен реагировать с кристаллизуемым веществом, должен способствовать образованию устойчивых кристаллов и легко удаляться с поверхности кристаллов при отмывании и высушивании. При выборе растворителя часто можно руководствоваться правилом подобное растворяется в подобном . Так, например, фенолы, карбоновые кислоты, низшие спирты и другие вещества, содержащие гидроксильную группу, легко растворяются в воде высшие сложные эфиры — в низших, высшие спирты — в низших спиртах и т. д. Однако это правило верно только для веществ простого строения, для сложных соединений оно не всегда соблюдается. Окончательный выбор растворителя можно произвести лишь опытным путем в пробирках с малыми количествами вещества, подвергаемого очистке. При этом отмечают растворимость вещества при нагревании и на холоду, кристаллическую форму выделяющегося осадка, его чистоту и т, п. [c.52]

Для некоторых задач контроля нужно непрерывно изменять угол ввода звукового луча. На рис. 10.42 показаны различные возможности этого. В первом варианте, по Мешу [1024], два пластмассовых клина проворачиваются один над другим, причем один из них несет на себе кристалл. При одинаковом угле обоих клиньев суммарный угол можно установить в пределах от нуля до двойного значения. При вращении одного из клиньев изменяется плоскость падения. Во втором конструктивном варианте применен пластмассовый полуцилиндр с закрепленным на нем (при помощи замазки) кристаллом, проворачивающийся в пластмассовом блоке. При этом плоскость падения не изменяется, а точка входа звукового луча смещается. В третьем варианте и точка входа луча остается приблизительно постоянной. В этой последней очень дорогостоящей конструкции кристалл перемещается с помощью микрометрического винта. Корпус заполняется маслом и должен быть герметичным. Благодаря этому отпадает требуемая в ином случае после длительной службы очистка поверхностей скольжения с их промасливанием. Угол считывается через окошко (рис. 10.43). [c.241]

На эффективность противоточных колонн существенно влияет продольное перемешивание фаз [242, 253, 269]. Установлено [269], что с увеличением скорости вращения транспортирующего устройства в зоне очистки (рыхлителя кристаллов), а также скорости потока кристаллической фазы коэффициент продольного перемешивания Ож возрастает. Отмечается [242], что значение в рассматриваемых кристаллизаторах изменяется в пределах от 0,5 до 30 см /с. Значения нее объемного коэффициента массоотдачи ар в колоннах шнекового типа имеют порядок Ю —10 С [102, 241]. В результате обработки экспериментальных данных по разделению бинарных органических смесей установлено [102], что коэффициент теплоотдачи от кристаллизующейся суспензии к внутренней поверхности зоны охлаждения в колонне с вращающимся шнеком изменяется от 20 до 160 Вт/ /(м2-К), в зависимости от режима её работы. [c.212]

Обычно сохранить высокоиндексные грани разрезанного кристалла весьма трудно (исключение составляет платина), так как различные методы подготовки и очистки поверхности — электрополирование, термодесорбция, ионная бомбардировка, не говоря [c.137]

Температурой застывания нефтепродукта называют температуру, при которой испытуемое вещество загустевает настолько, что при наклоне стандартной пробирки с продуктом под углом 45° уровень вещества остается неподвижным в течение 1 мин. Температура застывания имеет большое практическое значение. Это — наименьшая температура, при которой нефтепродукт можно использовать. Застывание нефтепродуктов вызвано главным образом выпадением парафина (церезина), который образует кристаллическую решетку по всей массе нефтепродукта и лишает его подвижности. На температуру застывания нефтепродуктов сильно влияет наличие смолистых и поверхностноактивных веществ, которые, адсорбируясь на поверхности кристаллов парафина, задерживают их рост и дальнейшее образование кристаллов. Удаляя из нефтепродукта смолистые вещества очисткой или перегонкой, можно повысить температуру застывания. Переход нефтепродукта из жидкого состояния в твердое можно охарактеризовать еще пределом подвижности, или текучестью. [c.164]

Отложения различных солей на стенках теплоэнергетических и других аппаратов приводят к резкому снижению эффективности их работы и частым остановкам для очистки. Общий механизм отложения накипи и других инкрустаций заключается в возникновении и дальнейшем росте на твердых поверхностях кристаллов веществ, находящихся в растворе. Выделение кристаллов на стенках аппаратов происходит в том случае, если вблизи них находится пересыщенный раствор. Магнитная обработка воды позволяет устранить пересыщение, поскольку выделение растворенных солей провоцируется в объеме воды. Недостаточный отвод тепла часто оказывает влияние и на весь технологический процесс, например приводит к снижению производительности агрегатов синтеза аммиака. [c.144]

Новые исследования показали, что процесс кристаллизации карбоната кальция (кальцита) описывается параболическим кинетическим уравнением 12—19]. Скорость реакции регулируется скорее поверхностным процессом, чем диффузией ионов кальция к поверхности кристалла. Образование карбоната кальция в таких процессах обработки воды, как умягчение, при котором концентрация участвующих в кристаллизации и ингибирующих веществ обычно мала, может часто удовлетворительно описываться кинетическими параметрами реакции, полученными при изучении процесса в чистых растворах. Для успешного проведения очистки от накипи, а также для расчета процесса образования карбоната кальция при подготовке воды для котлов требуется знать состав твердой фазы, находящейся в контакте с раствором при обработке, условия протекания реакций, скорость достижения равновесия, вид и количество ионных [c.28]

Значительное увеличение использования ПАВ обусловлено необходимостью интенсификации физико-химических процессов, протекающих на границе раздела двух фаз, например очистки поверхности, флотации твердых частиц, смачивания, эмульгирования, регулирования размеров кристаллов и других. В химической промышленности ПАВ применяют для выделения концентратов из руд сложного состава при обогащении апатитовых и фосфоритных руд, при переработке калийных и борных руд с помощью флотации в производстве суперфосфата и сложных удобрений с помощью ПАВ регулируют рост кристаллов неорганических солей при получении синтетических смол и пластмасс скорость реакции синтезирования, роста и обрыва полимерной цепи при суспензионной полимеризации виниловых и акриловых мономеров также регулируется ПАВ. [c.224]

Высокая дисперсность порошка имеет еще одно преимущество. Размалывание металла при изготовлении порошка приводит к разрушению поверхности образующихся частиц. В то же время на малоактивных поверхностях кристаллов диффузия не наблюдается или она очень мала. Таким образом, благодаря раздроблению металл как бы активируется. Это относится также и к поверхности изделия, которую подвергают пескоструйной очистке, чтобы придать ей шероховатость. [c.642]

Обработка сульфитным раствором дает лучшие результаты, если ей подвергается тротил в виде кристаллов или, в крайнем случае, в виде мелких гранул. Так как при образовании кристаллов жидкие примеси собираются в виде тонкой пленки на поверхности кристаллов, то они легко подвергаются действию сульфита, в то время как в расплавленном тротиле или в крупных гранулах примеси распределены по всей массе и, таким образом, как бы предохранены от воздействия сульфита. По указанной причине очистка тротила раствором сульфита натрия дает лучшие результаты, если ей предшествует кристаллизация расплавленного тротила под водой. Этот способ очистки применялся на большинстве заводов Германии, Франции и США во время второй мировой войны. [c.226]

При проведении непрерывных процессов находят применение горизонтально расположенные кристаллизаторы, мешалка которых служит для очистки поверхности теплообмена и перемещения кристаллов вдоль оси аппарата, [c.485]

Из данных табл. 1 и 2 видно, что примесь Ре (И1) в процессе осаждения практически не захватывается твердой фазой ни путем образования твердого раствора, ни путем адсорбции поверхностью твердой фазы. Захват примеси кристаллами нитрата свинца происходит главным образом за счет механических включений маточного раствора, что следует из близости величин практических коэффициентов очистки непромытых кристаллов К к расчетным величинам идеальных коэффициентов очистки Кщ Р—4]. [c.106]

Смолистые и некоторые другие поверхностно-активные вещества, адсорбируясь на поверхности кристаллов, способны задерживать процесс кристаллизации парафинов. Поэтому температура застывания масляных дистиллятов после их очистки от смол повышается. Существуют также вещества, которые при добавлении к минеральным маслам понижают их температуру застывания. Такие вещества называются депрессорными присадками, или депресса торами. [c.83]

Травление применяют для удаления поверхностного слоя кристалла после резки и шлифовки для уменьшения толщины кристалла для придания базовой области приборов необходимой геометрической формы (вытравливание углублений, рисок и т. п.), что часто делается по рисунку фотолитографическим методом для очистки поверхности перед другими технологическими операциями (вплавлением, диффузией примесей, эпитаксиальным наращиванием пленок и т. д.) для очистки изготовленных р— -переходов для выявления р— -переходов для подготовки поверхности к металлографическим исследованиям и физическим измерениям. При селективн зм травлении электрохимические методы лучше потому, что можио сделать маленький катод и приблизить его к пы-травливаемому участку полупроводника, являющегося анодом, или можно закрыть часть анода непроводящей пластинкой с отверстиями и т. п., тогда как при химическом травлении нужна защита по рисунку, что гораздо сложнее. [c.313]

При высоком содержании ангидрита в пласте соли, растворяемой в воде, часть его остается в скважине в виде нерастворимого шлама, оседающего на дно. При подземной очистке рассола по мере осаждения кальция содой возможно дальнейшее растворение новых порций ангидрита. Это способствует увеличению расхода химикатов и содержания в очищенном рассоле сульфат-иона, если в дальнейшем не осаждать его хлористым кальцием или барием. Для снижения скорости растворения загрязняющих поваренную соль примесей кальциевых соединений предложено [10—13] добавлять к воде, подаваемой на растворение, пирофосфат, гексаметафосфат, трипо-лифосфат или карбонат натрия. Предполагается, что при этом на поверхности кристаллов ангидрита или других кальциевых соединений отлагается осадок малорастворимых соединений, препятствующих растворению солей кальция. Насколько эти предложения могут быть эффективными при подземном растворении соли в течение продолжительного контакта раствора с пластом, трудно судить. [c.201]

Оптимальные температуры травления кристаллов в расплаве смеси компонентов А и С определяются эмпирически. Кристалл, предназначенный для травления, закрепляется на штоке, режим травления подбирается пробными погружениями нижней части кристалла в расплав. В случае переохлаждения расплава начинается нарастание на кристалл твердой фазы, в случае перегрева расплава кристалл подплавляется оптимальной является область температур расплава, при которых кристалл не оплавляется и не обрастает твердой фазой. В этом случае протравленная поверхность кристалла оказывается свободной от видимых невооруженным глазом остатков расплава и не требует специальной очистки. В то же время при 50-кратном увеличении на поверхности кристалла видны налипшие на нее оптически анизотропные, пластинчатые кристаллы, имеющие форму треугольников, ромбов, шестиугольников (см. рис. 90). Согласно диаграмме состояний системы УгОз — А 20з, в переохлажденном расплаве смеси л У20з уА 20з при х/г/<1/3, кроме жидкой, присутствует твердая фаза а-А 20з. Оптический анализ твердой фазы, нарастающей на кристалл в случае переохлаждения расплава, показал присутствие двух кристаллических фаз ИАГ и а-АЬОз. Учитывая сказанное, а также морфологию пластинчатых кристалликов, налипших на поверхность 224 [c.224]

Частоты центрального вращения составляют 1—3,5 Частоты эксцентричного, планетарного вращения обычно не превышают 1,5 с Большие скорости, особенно для крупных кристаллов, могут оказаться гибельными, так как тогда кристаллы растрескиваются в участках, прилегающих к кристаллоносцу. Кроме того, применение больших скоростей сдерживается тем, что увеличивается вероятность запаразичивания раствора. Это может быть результатом растрескивания, царапания поверхности кристалла пылинками при не очень хорошей очистке раствора и результатом кавитационных явлений, возникновению которых способствует наличие острых ребер на кристалле. Кроме того, увеличение скорости движения выше некоторого значения не имеет смысла по той причине, что скорость роста довольно быстро перестает зависеть от интенсивности перемешивания ( 1.6). Теория и техника перемешивания жидкости подробно рассмотрены Ф. Стренком [1975 г.]. [c.173]

Р н с. 79. Электронная микрофотография базисной поверхности кристалла тикондерогского графита после очистки при высокой температуре. Не видно полос двойникования, но ясно различимы двенадцатиугольные и сросшиеся двенадцатиугольные углубления (X 12 000). [c.139]

Было показано [114], что обработка графита в СО при относительно низких температурах очень сильно влияет на очистку поверхности от адсорбированного кислорода, причем поверхностный окисел газообразен (СОа). Активность поверхности, обработанной таким образом, может отличаться от активности обезгаженной поверхности. Хагес [67] обрабатывал кристаллы графита в СО при 596° в течение 1 час и затем в Ог при 800° 15 мин. На поверхности образовывались небольшие беспорядочные ямки с концентрическими террасами. Обработка только в Ог в течение такого же времени приводила к образованию небольших правильных ямок без внутренней структуры, [c.175]

Наиболее подробно процесс, который протекает в колонных ашшратах б0JUJШ0Й производительности, описан в [8, 10]. К сожалению, проблемы масштабного перехода не позволяют просто перенести полученные теоретические результаты на промышленные аппараты. В крупнотоннажном производстве процесс противоточной фракционной кристаллизации используют, как правило, для систем эвтектического вида. Колонна работает как промывочный аппарат. Процесс организуют таким образом, чтобы эффект очистки достигался за счет отмывки твердой фазы, образовавшейся на предыдущей стадии кристаллизации. Отмывку кристаллов проводят от следов маточной жидкости. В процессе противоточного движения фаз кристаллы омываются расплавом, обогащенным тугоплавким веществом, в результате чего происходит удаление примеси не только с поверхности кристаллов, но и за счет диффузии примеси из полостей, возникающих на границе раздела зерен кристалла. Для более высокой эффективности [c.311]

Осаждение ряда металлов из растворов их солей на германии также сопровождается образованием быстрых поверхностных состояний, в том числе и рекомбинационного типа, с уровнями вблизи середины запрещенной зоны [53, 64]. Концентрация их близка к концентрации микрокристалликов металла, образовавшихся на поверхности германия. Остается неясным, связаны ли возникающие уровни собственно с взаимодействием металл—германий или с нарушением структуры окисного слоя вследствие электроосаждения. Можно предположить, что образование зародышей кристаллизации при осаждении металлов также происходит в месте выхода на поверхность германия микpoдeфeктo в его кристаллической решетки, т. е. хемосорбционное происхождение этих состояний является кажущимся. Но независимо от природы воаникаю->щих уровней очистка раствора и поверхности кристалла от следов тяжелых металлов считается непременным условием полученля поверхности раздела германий — водный раствор с минимальной плотностью быстрых поверхностных состояний. [c.16]

Адсорбированные на поверхности либо выделившиеся из объема кристалла атомы (кислород, углерод, серу и т.д.) можно удалить либо откачкой с нагреванием, либо восстановлением. Для очистки поверхности пригодны также и физические методы, наприм зр бомбардировка поверхности ионами инертных газов типа Аг " и Не" ". В сверхвысоком вакууме можно методом напыления получить и исследовать чистые металлические поверхности. В некоторых случаях чистые поверхности можно получить простым раскалыванием кристаллов в сверхвысоком вакууме. Таким методом йапример, удается получить плоскость (100) галогенидов щелочных металлов и плоскость (III) кремния. [c.38]