Получение чистого и сверхчистого кремния

ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОГО И СВЕРХЧИСТОГО КРЕМНИЯ [c.487]

Получение сверхчистых материалов — кремния, титана, гафния, циркония — также не обходится без этого элемента. Иодидный способ получения чистых металлов применяют довольно часто. [c.77]

СЛЕДЫ — микро- и ультрамикроколичества примесей (миллионные и миллиардные доли грамма) в веществах. Современная техника предъявляет очень высокие требования к чистоте материалов. Например, в полупроводниках на каждые 10 млрд. атомов германия допускается не более одного атома примеси, а кремний должен быть еще чище. Получение чистых и сверхчистых веществ возможно лишь при очень точных методах анализа в аналитической химии. [c.229]

Следы — микро- и ультрамикроколичества примесей (порядка миллионных и миллиардных долей грамма) в веществах. Современная техника (ядерное горючее для атомных реакторов, специальные конструкционные материалы, жаропрочные сплавы, фармацевтические препараты, полупроводники и др.) предъявляет к чистым веществам и элементам высокие требования. Так, на каждые 10 миллиардов атомов полупроводникового германия допускается не более одного атома примеси, а полупроводниковый кремний должен быть еще чище. Получение чистых и сверхчистых веществ возможно лишь при хорошо налаженном анализе следов примесей. Сложные удобрения — удобрения, содержащие несколько питательных элементов. К С. у. относятся аммофос. Диаммофос, фосфаты калия, магний-аммонийфосфат, селитра калийная, нитрофосфаты, нитрофоски и т. д. [c.122]

Если очищенные вещества находятся в твердом состоянии, а удельная поверхность кристаллов мала (как в случае монокристаллов), то при обычных температурах большинство примесных атомов не проникает глубоко в кристалл, и загрязнение ограничивается поверхностью. Однако при нагреве адсорбированные на поверхности примеси могут проникнуть в объем кристалла. В принципе это можно устранить, если до нагрева подвергнуть кристалл травлению. Однако при травлении следует соблюдать максимальную осторожность. Во-первых, химические реактивы, которые в соответствии с обычными стандартами считаются чистыми , значительно уступают сверхчистым кристаллическим веществам, полученным с помощью зонной плавки. Во-вторых, примеси из травителя выделяются на чистом материале по электрохимическому механизму. Так, например, ведут себя медь на германии, золото на кремнии. Следовательно, травление, вместо того чтобы очищать поверхность, загрязняет ее. Чтобы этого не происходило, поверхность промывают раствором, который образует растворимое комплексное соединение с рассматриваемой примесью. В частности, для удаления меди используют раствор или расплав цианида калия [37—39]. В то же время примесные атомы, даже когда их на поверхности твердой фазы и нет, могут попасть туда при нагревании либо из газа, либо со стенок сосуда. Например, медь присутствует почти везде и избежать ее почти не удается. Это особенно неприятно, поскольку медь проникает со сравнительно высокой скоростью в большинство кристаллических тел при удивительно низких температурах — в германий при 700° [39], в сульфид свинца при 300 [40] и в теллурид висмута при 100° [40а]. В подобных случаях проникновение меди в кристалл предупреждают, приводя образец в контакт с такими веществами, которые не проникают в кристалл или по крайней мере проникают в него значительно медленнее, чем медь такие вещества образуют жидкую или твердую фазу и взаимодействуют с медью гораздо энергичнее, чем с рассматриваемым чистым веществом. Такие вспомогательные вещества служат как бы стоком для примеси. Иначе говоря, равновесие чистая твердая фаза /кристалл/ч=ь сток характеризуется коэффициентом распределения [c.22]

Для получения чистых и сверхчистых материалов процессы проводятся в безэлектродной плазме ВЧ или СВЧ разрядов. Так, в работе [49] восстанавливают AljOg в ВЧ-плазме с целью получения А1, а в работе [50] получают SiO полупроводниковой чистоты восстановлением SiOg кремнием в ВЧ-нлазме аргона. Кроме перечисленных процессов, изучен процесс синтеза нитрида циркония взаимодействием азота плазменной струи с металлическим цирконием [51], получено практически полное разложение карбонатов щелочноземельных металлов до их окислов в аргоно-гелиевой плазменной струе [52], синтез нитрида бора [115, 116J, исследован синтез соединений на основе ниобия и ванадия [117]. [c.419]

В своей повседневной деятельности исследователь и инженер-химик никогда не имеют дела с готовыми чистыми веществами. Наоборот, часто им приходится прилагать большие усилия и затрачивать огромные средства, чтобы получить чистые вещества, столь необходимые для работы. В настоящее время некоторые области техники просто не развивались бы, если бы не были найдены способы получения сверхчистых продуктов. Так, без особо чистых веществ (элементарных германия, кремния, индия и др.) нельзя было бы получить материалы для полупроводниковых устройств. При переработке этих веществ требуется аппаратура, сделанная также из чистейших конструкционных материалов (графита, кварца, окиси алюминия и т. д.), так как малейшие нежелательные примеси неизбежно будут переходить из реакционных сосудов в очищаемое вещество и лишать его ценных технических свойств. [c.7]

Инженерами В.П. Соседовым, Л.П.Овсянниковой и A. . Кармановым в 1957-1960 гг. создан процесс получения особо чистого графита классов В-3 и В-4. Здесь уже требовалась чистота значительно более высокая, чем для реакторного графита. Если в последнем общее содержание зольных примесей допускалось до 20 тысячных долей процента, то в особо чистом графите эта величина не должна была превышать одной тысячной процента, а содержание отдельных примесных элементов — не более М0 %. Такой фафит потребовался для получения сверхчистых германия и кремния в технологии создания полупроводниковых элементов в качестве контейнерного материала. Его производство было также организовано на МЭЗе, что потребовало модификации некоторых печей графитации, использования при газотермическом рафинировании кроме хлора также фторсодержащих соединений, получения в печи температуры не ниже 3000°С и проведения процесса в чистых углеродных материалах за время, не превышающее 10—12 ч. [c.44]

Однако реальные полупроводники всегда имеют примеси, которые существенно влияют на характер электрической проводимости, в этом случае называемой примесной. Примеси бывают донорные и акцепторные. Донорные примеси имеют на валентной электронной оболочке большее число электронов, чем их число на валентной электронной оболочке атома основного элемента полупроводника. Например, примеси атомов элементов V или VI главных подгрупп периодической системы в кристаллической решетке кремния (IV главная подгруппа) будут донорными. В зонной структуре полупроводника появляются дополнительные электроны проводимости. Если атом примеси содержит меньше валентных электронов, чем атом основного элемента, то полупроводник содержит в валентной зоне дополнительные свободные МО, на которые могут переходить валентные электроны. Такие примеси называются акцепторными, они приводят к появлению дополнительных дырок проводимости. По отношению к кремнию такими примесями будут элементы III главной подгруппы. Полупроводники с преобладающим содержанием донорных примесей называются полупроводниками с электронной проводимостью или п-типа. Если же преобладают примеси акцепторные, то полупроводники называются полупроводниками с дырочной проводимостью или р-типа. Для получения примесных полупроводников полупроводники, полученные специальными кристаллофизическими методами в сверхчистом состоянии, легируются элементами акцепторами или донорами электронов в микродозах, не превышающих 10 %. Примеси резко изменяют собственную электрическую проводимость полупроводников, поскольку количество носителей заряда, поставляемых ими обычно больше, чем их число в чистом полу-прово,цнике. Так, чистый кремний имеет удельное электрическое сопротивление электронной проводимости около 150-10 Ом-м, дырочной проводимости в.4 раза, электронной проводимости после легирования фосфором и дырочной проводимости после легирования бором — в 20 раз меньше. [c.636]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология