Физико-химический анализ полупроводников

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ— исследование зависимостей между химическим составом и физическими свойствами систем (электропроводность, твердость, вязкость, показатель преломления и др.). Ф.-х. а. применяют для исследования металлических сплавов, минералов, полупроводников, различных соединений, солей, карбидов, оксидов и др. [c.262]

Помимо ранее известных областей использования этого метода в науке и в различных областях технологии, физико-химический анализ применяется сейчас в химии полупроводников, редких элементов, радиохимии, теории и технологии выращивания монокристаллов и др. [c.2]

Настоящий труд имеет целью восполнить этот пробел, дав по возможности в краткой форме основы физико-химического анализа как метода исследования применительно к любым классам веществ. Кроме давно известных областей применения физико-химического анализа — металлургия, химическая технология (включая силикаты, удобрения, галургию и т. д.), петрография — в последние десятилетия он широко используется в сравнительно новых областях химия полупроводников, химия редких и рассеянных элементов, теория и техника выращивания монокристаллов, радиохимия, синтез сегнетоэлектриков н т. д. [c.3]

Развитие науки о полупроводниках вызвало необходимость в новых полупроводниковых соединениях, в изучении закономерностей их образования и ряд других вопросов, которые решаются новым направлением в физико-химическом анализе — полупроводниковые системы [1]. [c.28]

Принципы физико-химического анализа полностью применимы к полупроводникам. В свою очередь, специфика исследования, связанная с особенностями типа электронного взаимодействия, обогащает методы физико-химического анализа с использованием новых характеристик и, таким образом, расширяет его возможности. [c.28]

С и р о т а Н. Н. В кн. Физика и физико-химический анализ. Выи, 1. М., Изд. Моск. ин-та цвет. мет. и золота, 1957. 386 с. Сирота И, Н, В кн. Химическая связь в полупроводниках и термодинамика, Минск, Наука и техника , 1966, 340 с. [c.231]

Обмен летучим компонентом между перекристаллизуемым веществом и окружающей средой особенно характерен для бестигельной зонной перекристаллизации тугоплавких металлов, для синтеза и выращивания монокристаллов многих полупроводниковых соединений, для легирования полупроводников при контакте с газовой фазой. Такой обмен имеет место во многих других неконсервативных процессах направленной кристаллизации. Легирующее или экстрагирующее действие на перекристаллизуемое вещество может оказывать покровный флюс. Для физико-химического анализа такие процессы представляют большой интерес, так как наряду с данными по равновесиям твердая фаза — жидкость они позволяют получать информацию о равновесиях твердая фаза — пар, жидкость — пар и т. д. Вместе с тем из-за усложнения характера фи-зико-химического взаимодействия системы со средой обработка результатов направленной кристаллизации становится более трудоемкой. Это особенно относится к зонной перекристаллизации как процессу многократному. Однако именно многопроходная зонная перекристаллизация позволяет в полной мере выявить относительно слабые эффекты межфазового взаимодействия. [c.88]

В настоящее время круг объектов, при изучении которых применяется построение диаграмм состав — свойство, расширился и распространился на все отделы неорганической химии, химической технологии (включая силикаты, удобрения), петрографию, на ряд объектов органической химии. В последние десятилетия метод физико-химического анализа широко используется в сравнительно новых областях химии полупроводников, теории и технике выращивания монокристаллов, радиохимии, синтезе сег-нетоэлектриков. Диаграммы состояния используются преимущественно в современном материаловедении при создании новых материалов с заранее заданными свойствами (таких как композиционные материалы различных типов, материалы, полученные методом сверхбыстрой закалки и т. д.), отличающихся тем, что они включают в свой состав, как правило, большое число компонентов. Системы с числом компонентов четыре и выше называются многокомпонентными. Их изучение и построение затруднено, во-первых, сложностями графического изображения и, во-вторых, большим объемом экспериментальной работы. Здесь на помощь физико-химическому анализу могут быть привлечены методы ма-чйтического планирования эксперимента позволяющие строить [c.279]

Основные термины, положения и законы физико-химического анализа даны в многочисленных работах Н. С. Курнакова и его учеников [1, 2]. Там же приведено значительное число экспериментальных проработок. Дальнейшее развитие этого раздела физической химии пошло несколькими независимыми путями в геологии, металлургии, металловедении, химии полупроводников, галургии и других направлениях науки. Несмотря на развитие методов, связанных с использованием ЭВМ, графические приемы физико-химического анализа сохранили свое значение и в настоящее время. [c.7]

В настоящей монографии рассматриваются основные проблемы химии алмазоподобных полупроводников. Эти проблемы тесно связаны с общей физической теорией твердого тела, теорией полупроводников, кристаллохимией, физико-химическим анализом. Весь этот материал далеко н исчерпан в большинстве случаев в вопросах, смежных с другими областями паука, приходилось ограничиваться лишь беглыми замечаниями. Контуры химии алмазоподобных полупроводников очерчены в том аспекте, в котором эта область развивалась с 1950 г. автором книги и его сотрудниками. [c.3]

Ковалентная связь, определяющая эти свойства, является также причиной того, что конкретное проявление периодического закона в свойствах алмазоподобных полупроводников имеет свои специфические особенности. Специфика полупроводников, как объектов физико-химического анализа, в отличие от солевых или металлических систем, определяет особенности подхода к их изучению. [c.6]

В физико-химическом анализе, в химической термодинамике и НХ приложениях в теории и технике, в частности в теории очистки полупроводников, обычно вместо весовых процентов используют атомные проценты (переход к которым читателю известен из курса химии) и молярные доли. Расчет последних см. в VI.26. [c.120]

С точки зрения физико-химического анализа процесс образования твердых растворов замещения, например простого вещества В в А и А в В, подчиняется весьма общим закономерностям, причем электронное строение А и В отражается на ширине области гомогенности и на общем виде диаграммы состояния (см. IV. 18 и IV. 19) независимо от того, является ли фаза металлической или полупроводниковой. Физико-химическая же теория полупроводников позволяет ожидать ряда тонкостей в их поведении, что мы рассмотрим на примере простых, веществ. [c.548]

Диафаммы состояния полупроводниковых систем. Современный физико-химический анализ рассматривает как практически реальный случай диаграммы состояния рис. 11.11 и следующие, в которых масштаб по абсциссе не бывает крупнее чем 1—0,1%. Это обосновано тем, что при изменении состава на 0,01 ат. %, как это обычно бывает в случае металлов и сплавов, изменение свойства незаметно. Но свойства полупроводниковых фаз иногда чувствительно изменяются при изменении состава на 10 и даже 10" . Столь значительное влияние примесей другого сорта атомов обосновано в IV.9 на примере влияния следов примеси As на свойства Ge и Si. Это означает, что диаграммы состояния, показанные на рис. II. 10 и следующих, в случае полупроводников нуждаются в изменениях. Вертикальные линии, отвечающие чистым А, В и АВ, практически расширяются в целые области твердых растворов, как если бы мы разглядывали диаграмму рис. II.10 и следующие в лупу с увеличением в миллион раз. [c.586]

Еще большие возможности при получении полупроводниковых фаз с запрограммированными свойствами открывает физико-химический анализ полупроводниковых систем. При помощи его исследуются электрофизические, оптические и другие свойства в системах из. элементарных полупроводников или полупроводниковых соединений. Результаты исследования представляются в виде геометрических диаграмм состав — свойство. Такая диаграмма позволяет выбрать оптимальный состав, обладающий такими свойствами, которые требуются для создания полупроводниковых устройств. При этом наибольший интерес представляет образование твердых растворов из полупроводниковых веществ. В области однородности, как правило, происходит непрерывное изменение изучаемых свойств в зависимости от состава. [c.7]

Создание новых полупроводниковых материалов с заданными свойствами связано с исследованиями систем из полупроводников. Важное значение имеет физико-химический анализ, разработанный Н. С. Кур-наковым и развитый многочисленными его учениками. [c.230]

Жидкости с электронной проводимостью. К этой группе жидкостей относятся в основном ароматические углеводороды, способные к передаче электрона по сопряженным связям [91]. Электропроводность этих соединений, являющаяся предметом особого раздела физики полупроводников, весьма низка (< 10 ож СуИ ), и поэтому такие объекты пока не представляют интереса как проводники в кондуктометрическом методе физико-химического анализа двойных жидких систем. [c.132]

Дифференциальный термический анализ (ДТА) — один из основных методов физико-химического исследования. Он позволяет изучать характер фазовых превращений и осуществлять построение диаграммы состояния (ДС). Этот метод широко используется при исследовании металлических, солевых, силикатных и прочих систем. Большую роль метод ДТА сыграл в развитии современной химии полупроводников. Область применимости этого метода не ограничивается построением ДС, Он с успехом может быть применен при исследовании тепловых эффектов химических реакций, при изучении процессов диссоциации, для качественного и количественного определения фазового состава смесей и определения теплот фазовых переходов.-Метод ДТА является наиболее универсальным из известных методов термического анализа. Так, метод визуального политермического анализа применим для исследования прозрачных объектов (главным образом, некоторых солевых систем). Метод кривых температура — время не обладает достаточной чувствительностью. Метод ДТА свободен от этих недостатков. [c.7]

За последнее время в промышленности стали широко применять редкие и рассеянные элементы, особенно большое значение получили веш,ества особой чистоты (в атомной энергетике, радиоэлектронике, технике полупроводников и т. п.)- Поэтому особую роль приобрели новые методы анализа, дающие возможность работать с минимальными количествами вещества и малыми объемами растворов. Особое значение этих методов возрастав в связи с задачами комплексной механизации и автоматизации производства, немыслимых без надлежащей системы автоматического контроля всех стадий технологических процессов. Такими методами являются физические и физико-химические методы анализа (см. книга I, Качественный анализ, Введение , 9, 10). [c.252]

Рассмотрение экспериментального материала по алмазоподобным полупроводникам показывает, что богатейшие возможности, заложенные в свойствах веществ этой группы, не только не реализованы, но даже еще в значительной мере не выяснены. Вместе с трм, анализ свойств известных полупроводников и намеченные закономерности в изменении параметров дают основание предполагать, что дальнейшее комплексное исследование их химических, физико-химических и электронных характеристик выявит новые их сочетания, что даст возможность улучшения существующих и создания принципиально новых полупроводниковых приборов и устройств. [c.202]

Для анализа физико-химических поверхностных свойств различных материалов могут быть использованы данные расчетов электронной структуры идеальных поверхностей диэлектриков, полупроводников и металлов — параметры поверхностных энергетических зон, распределение электронной плотности вблизи поверхности [27]. Поскольку особую роль в катализе играют локальные [c.132]

Химический анализ является одним из важнейших способов контроля сырья, полупродуктов, готовой продукции, атмосферы в помещениях предприятий многих отраслей промышленности, а также средством определения состава почв и удобрений в сельском хозяйстве, определения биологически важных веществ (например, жиров, витаминов и т. д.) и ядов, лекарственных препаратов в медицине и биологии. Химический анализ играет большую роль в геологии, в атомной физике, в технологии полупроводников и в других отраслях техники. [c.11]

В книге рассматриваются физико-химические и кристаллохимические элементы теории полупроводников элементы теории симметрии и теории кристаллической решетки вопросы физико-химического, рентгенографического, электронографического и нейтронографического фазового анализа, химической термодинамики и кинетики, включая диффузионную кинетику. Особое внимание уделено влиянию термодинамических условий синтеза на свойства полупроводников и проблеме зависимости между энергетическими, механическими и электрохимическими их свойствами. Второе издание существенно переработано и дополнено. [c.2]

Книга посвящена важнейшим проблемам химической связи в полупроводниках, металлах и других твердых телах. В ней приводятся результаты теоретического и экспериментального исследования природы химической связи на основе рентгенографического, рентгеноспектрального, нейтронографического анализов, данные термодинамического и термохимического исследований полупроводниковых соединений. Рассматриваются вопросы исследования физических и физико-химических свойств сложных полупроводников, анализируется связь физических свойств, зонной структуры, динамики кристаллической решетки с характером химической связи. [c.2]

Очистка веществ до высокой степени чистоты неразрывно связана со способами ее контроля. До недавнего времени аналитическая химия полупроводников занималась определением чужеродных примесей в элементарных полупроводниках типа германия, кремния, селена и т. д. При этом методы классической аналитической химии в виде весового и объемного анализа почти непригодны для этих целей из-за малой их чувствительности к микропримесям. 0)временные физико-химические и физические методы контроля несравненно более чувствительны, но и они нередко не обеспечивают нужную точность и специфичность. [c.8]

Книга предназначена для студентов металлургических, политехнических и машиностроительных вузов по специальностям металловедение, физика металлов, полупроводники и диэлектрики, физико-химические исследования, обработка металлов давлением, литейное производство и металлургия черных и цветных металлов, технология специальных материалов электронной техники. Она может быть также использована сотрудниками на- Чно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, работающими в области рентгеноструктурного, электронографического и электронномикроскопического анализа материалов. Илл. 251. Табл. 88. Библ. 62 назв. Прил. 60. [c.2]

Монокристаллы германия, кремния, арсенида галлия, сульфида свинца и т. п. используют для изготовления полупроводниковой аппаратуры диодов, триодов и т. д. (см. разд. У.14). Монокристаллы рубина, фторида лития и некоторые полупроводники применяются в лазерах. Монокристаллы кварца, каменной соли, кремния, германия, исландского шпата, фторида лития и др. применяют в оптических узлах многих приборов физико-химического анализа. Монокристаллы кварца и сегиетовой соли используют для стабилизации радиочастот, генерирования ультразвука, изготовления основных деталей микрофонов, телефонов, манометров, адаптеров и т. д. Монокристаллы алмаза широко используются при обработке особо твердых материалов и бурении горных пород. Отходы монокристаллов рубина нашли применение в часовой промышленности. Многие монокристаллы применяются так же в качестве украшений (бриллиант, топаз, сапфир, рубин и др.). [c.38]

Современная неорганическая химия состоит из многих самостоятельных разделов, например химии комплексных соединений, химии неорганических полимеров, химии полупроводников, металлохимии, физико-химического анализа, химии редких металлов, радиохимии и т. п. Неорганическая химия давно перешагнула стадию описательной науки и в настоящее время переживает свое второе рождение в результате широкого привлечения квантовохимических методов, зонной модели энергетического спектра электронов, открытия валентнохимических соединений благородных газов, целенаправленного синтеза материалов с особыми физическими и химическими свойствами. На основе глубокого изучения зависимости между химическим строением и свойствами она успешно решает главную задачу создание новых неорганических веи еств с заданными свойствами. Неорганическая химия, как и любая естественная наука, руководствуется методологией диалектического материализма, следовательно, опирается на ленинскую теорию отражения От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике... . Живое созерцание осуществляется, как правило, при помощи эксперимента — наблюдения явлений в искусственно созданных условиях. Из экспериментальных методов важнейшим является метод химических реакций. Химические реакции — превращение одних веществ в другие путем изменения состава и химического строения. Во-первых, химические реакции дают возможность исследовать химические свойства вещества. Аналитическая химия использует химические реакции для установления качественного и количественного состава вещества. Кроме того, но химическим реакциям исследуемого вещества можно косвенно судить о его химическом строении. Прямые же методы установления химического строения в большинстве своем основаны на использовании физических явлений. Во-вторых, на основе химических реакций осуществляется неорганический синтез. За последнее время неорганический синтез достиг большого успеха, особенно в получении особочистых соединений в виде монокристаллов. Этому способствовало применение высоких температур и давлений, глубокого вакуума, внедрение бесконтейнерных способов синтеза и т. п. [c.7]

Методами физико-химического анализа установлено, что в системах элементов главных подгрупп третьей и пятой групп обнаруживаются химические соединения состава А" В (например, AlSb, GaAs, InSb и др.), являющиеся полупроводниками большого значения. Важную роль сыграл физико-химический анализ таких полупроводников, как германий и кремний с очень малым количеством легирующих примесей (см. рис. 52). Физико-химический анализ играет большую роль в металловедении, в синтезе интерметаллических и полупроводниковых соединений, в теории образования фаз переменного состава, в галургии и в других специальных областях физической химии. Громадную роль в создании и развитии физико-химического анализа сыграли работы Д. И. Менделеева, Д. П. Коновалова, Н. С. Курнако- [c.38]

Электронная теория катализа. Работы Л. Б. Писаржевского. Взгляды Ф. Ф. Волькенштейна. Электронная теория адсорбции на полупроводниках и металлах. Работы Миньоле. Методы определения строения реальных позерхностей. Рентгеноструктурный метод, электронография, электронный микроскоп. Адсорбционные методы. Радиоактивные методы. Методы физико-химического анализа. Строение важнейших носителей. Силикагель. Активированный уголь. Работы Ринеккера. [c.218]

Физико-химический анализ представляет собой интенсивно развивающуюся область, для которой характерно исследование равновесий и превращений веществ во все расширяющемся дианазоне внешних факторов равновесия — давления и температуры. Оп является мощным орудием создания новых материалов с заданными свойствами и широко используется при разработке разнообразных новых сплавов с требуемыми механическими и электрофизическими свойствами, энергоемких систем, полупроводников, сверхпроводящих материалов, лазеров, стекол, керамики, минеральных удобрений и т. д. [c.49]

В отношении алмазоподобных полупроводников одним из таких основных свойств является твердость. Измерение твердости было введено в физико-химический анализ Н. С. Курнако-вым и оказалось одним из наиболее чувствительных методов для исследования твердых тел. Экспериментальная методика, хорошо разработанная для сплавов, оказалась пригодной для полупроводников. Микротвердость, определяемая обычно по методу вдавливания квадратной алмазной пирамиды на приборе ПМТ-3 (или пирамиды Кнупа), оказалась воспроизводимой характеристикой полупроводников. Метод измерения микротвердости оказался полезным не только для изучения и идентификации структурных составляющих полупроводниковых материалов, но и для суждения о направлении изменения типа химической связи (не только внутри определенных кристаллохимических групп, но и между Ними). [c.58]

В книге изложены основы химии полупроводников, включая представления о зонах валентной, проводимости, природе химической связи, нарушении стехиометрического состава и фазовых свойствах полупроводников, а также физико-химический анализ полупроводниковых систем. Описаны методы получения поли- и монокристаллов полупроводниковых материалов, их химические, физико-химические, зласгрические и оптические свойства. Наряду с элементарными по гу-проводш1ками (германием, кремнием и др.) подробно исследуются многочисленные бинарные полупроводниковые соединения, а такж некристаллические полупроводники (стеклообразные и жидкие). 05-суждены современные методы очистки и контроля чистоты полупроводниковых материалов, а также рассмотрены- процессы травления полупроводников. [c.2]

Таким образом, научно обоснованный синтез разлагающихся соединений (благодаря высокой упругости паров одного из компонентов) заданного состава требует знания полной Р—Г—х-диаграммы системы А—В, где Р — давление пара. Классическое учение о гетерогенном равновесии (Г. Тамман) и физико-химический анализ Н. С. Курнако-ва рассматривали конденсированные системы без учета паровой фазы (Т—дг-диаграммы). С развитием химии полупроводников значение и роль Р—Г—л -диаграмм неизмеримо возросли. Для соединений с конечной областью гомогенности соблюдение закона постоянства свойств требует, чтобы синтез различных образцов одного и того же соединения проводился при одинаковых температуре и давлении . Практн- [c.58]

Исторически строение металлов и полупроводников, а также закономерности их электропроводности изучались физиками, а не химиками. Поэтому объектами изучения электрохимии остаются ионные системы (проводники второго рода) и границы раздела фаз с точки зрения их структуры и механизма переноса заряженных частиц. Отсюда вытекает следующее определение теоретической электрохимии электрохимия — то наука, которая изучает физико-химические свойства ионных систем, а также процессы и явления, происходящие на границах раздела фаз с участием заряженных частиц. В соответствии с этим определением в электрохимии можно выделить два больших раздела ионику и электродику. Первый из них занимается изучением физико-химических свойств ионных систем, второй — анализом явлений, протекающих на границе электрода и электролита. [c.6]

В простых веществах, среди которых важное место занимают полупроводники, обычно содержатся микро-и ультрамикропримеси брома, что определяет выбор применяемых методов анализа. На первом плане стоят активационные методы, реже используют физико-химические и другде физические методы, а визуальное титрование применяют в единичном случае. Краткая характеристика использованных методов приведена в табл. 15. [c.179]

Для анализа легкоизмельчаемых, хрупких материалов (например, ферросплавов, некоторых полупроводников, силикатов и др.) применяется способ синтеза эталонов, заключаюш,ийся в смачивании наиболее чистого матричного материала дозированными количествами эталонных растворов элементов — примесей, высушивании образцов при относительно невысокой температуре и усреднении смесей растиранием в ступке [803]. Иногда материал прокаливают для приведения его к той же физико-химической форме, что и анализируемые образцы [880]. Состав исходного образца устанавливают одним из вариантов метода добавок [834]. Недостатками способа являются опасность появления в отдельных случаях неконтролируемых влияний различия физико-химических свойств проб и эталонов а также необходимость предварительного анализа используемых для синтеза компонентов, особенно материала основы. [c.361]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология