Кремний перекристаллизация

Монокристаллы кремния высокой степени чистоты получают выращиванием в вакууме из расплава и зонной перекристаллизацией. [c.8]

В целом зонная перекристаллизация является очень эффективным методом глубокой очистки веществ. Она позволяет произвести очистку веществ до содержания в них отдельных лимитирующих примесей на уровне 10 —10 мае. % и ниже. Именно с применением этого метода в настоящее время получают наиболее чистые вещества, такие, как германий, кремний, олово, алюминий и др. Важнейшей областью использования зонной перекристаллизации является также производство монокристаллов, в том числе с заданным распределением легирующих добавок. [c.128]

Это соединение с асимметрическим атомом кремния Соммер расщепил на оптические антиподы, превратив с помощью ментола в диастереомерную пару и разделив диастереомеры с помощью низкотемпературной перекристаллизации из пентана. В приводимых ниже схемах кремнийорганический ра- [c.603]

Развитие современной электроники было бы немыслимо без применения химических методов получения высокочистых веществ, используемых для изготовления полупроводников и транзисторов. Получение монокристаллов кремния и германия, обладающих высокой степенью чистоты, осуществляется посредством последовательной перекристаллизации. Для получения полупроводниковых микросхем путем нанесения тонких пленок, литографирования и травления требуется соблюдать высочайший уровень чистоты и однородности. О недопустимости даже мельчайших следов примесей и неоднородностей в изготовляемых для электронной техники веществах можно судить но тому факту, что на 1 см поверхности микросхем умещается 660000 современных полупроводниковых диодов. [c.400]

Применение зонной плавки для очистки лития эффективно только для удаления таких примесей, как Na, Мп, Са, Ре и Си. Содержание магния и кремния в слитке лития даже после 20 перекристаллизаций остается практически без изменения [55]. [c.393]

Управление процессом перекристаллизации диоксида кремния в гидротермальных условиях основывается на использовании термобарических зависимостей растворимости кремнезема в различных средах. Знание зависимостей растворимости модификаций кремнезема в водных растворах и чистой воде от температуры, давления, состава растворителя и других факторов позволяет выбрать режим роста кристаллов, обеспечивающий необходимое их качество (рис. 4). [c.22]

Вхождение новых обменных катионов при высоких температурах в решетку алюмосиликата приводит к перекристаллизации или к обновлению прежней его структуры. Можно предположить, что положительное влияние окислов алюминия и кремния на отработанный алюмосиликат обусловливается возникновением новых активных структур—типа монтмориллонита, следствием чего является восстановление активности отработанного катализатора. [c.317]

Рост кристаллов в результате перекристаллизации кубического карбида кремния начинается при температуре свыше 1800° С, поэтому в зоне получения крупнокристаллического продукта температура должна быть 1800—2100° С. [c.157]

Минимальное количество реактивов затрачивается в сравнительно мало используемом в неорганическом анализе методе растворения веществ под давлением [1314, 1315]. Разложение чистого вещества проводят в запаянных ампулах из кварцевого стекла или в автоклавах из стали и алюминия с футеровкой из платины или фторопласта-4 [474, 1368]. Значительно ускоряет процесс постоянное перемешивание [1049]. Недостатки способа — длительность растворения, необходимость тонкого измельчения вещества, повышенная коррозия аппаратуры. Однако таким путем можно перевести в раствор с помощью обычных кислот (в частности, НС1), взятых без значительного избытка по сравнению со стехио-метрическим количеством, такие труднорастворимые объекты, как монокристаллические образцы инертных окислов [1315] или нитрида бора [1089]. Метод гидротермальной перекристаллизации прокаленной при 1600° С чистой окиси алюминия применяли [971] для приведения образцов различного происхождения в единую физикохимическую форму. Другим примером может служить определение бора в маточном растворе после автоклавного окисления кремния и гидротермальной перекристаллизации кварца в присутствии небольших количеств (70 жг на 1 г кремния) едкого натра [1231, 1322]. [c.337]

Одним из основных путей сверхтонкой очистки материалов является метод зонной плавки (иначе метод зонной или направленной перекристаллизации). Способ основан на неодинаковой растворимости примеси в жидкой и твердой фазах данного очищаемого материала. Обычно жидкая фаза растворяет примесь лучше, чем твердая. Простейший пример — обессоливание воды путем ее вымораживания. Однако бывают и обратные случаи, когда жидкая фаза растворяет примесь хуже твердой. Если же и в жидкой и в твердой фазах материала примесь растворяется одинаково (как, например, бор в кремнии), то в этом случае метод зонной плавки непригоден. [c.435]

Далее, кремний в крупнокристаллических формах образуется при перекристаллизации его из расплавленных металлов, с кото- [c.209]

Далее было установлено, что нитрозо-Р-соль — реактивна кобальт—выпускается с значительным содержанием Со, Са, Мд, Ре, Си, А1 и окиси кремния. Сумма указанных примесей равна 2 . При многократной перекристаллизации нитрозо-Р-соли из дистиллированной воды в присутствии активированного угля БАУ удается снизить содержание примесного кобальта только до 1 10 %. [c.44]

Исследование распределения углерода при зонной перекристаллизации кремния [169] дало возможность определить предельную растворимость С в твердом Si при температуре, близкой к температуре плавления Si, а также равновесный коэффициент распределения углерода в кремнии, равный 0,07 0,01. На основании полу- [c.141]

Юи [86, с. 417] для определения предельной растворимости кремния в твердом магнии проводил зонную перекристаллизацию магниевых слитков, содержащих 1,7-10-2% (масс.) 51. Кривые распределения кремния по длине слитка после одного прохода зоны представлены на рис. 72. При скоростях кристаллизации 0,360 [c.147]

Рис. 72. Распределение концентрации кремния в магнии после зонной перекристаллизации со скоростью 0,360 (1), 0,462 (2) и 0,606 (5) см/ч [86, с. 4171.

Анализ различных участков образцов после многократной зонной перекристаллизации показал, что основными примесями, ограничивающими чистоту рения, были тантал, кремний, углерод (табл. 2). [c.132]

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]

Далее, кремний в крупнокристаллических формах образуется при перекристаллизации его из расплавленных металлов, с которыми он не образует химических соединений, в частности цинка, алюминия, серебра и т. д. [c.13]

Кремний технической чистоты (95—98%) получают в электропечах восстановлением SiO2 с помощью кокса. В лаборатории в качестве восстановителя применяют магний. При этом образуется сильно за1 рязненный примесями коричневый порошок кремния. Последний перекристаллизацией из металлических расплавов (Zn, AI и др.) можно перевести в кристаллическое состояние. Необходимый для полупроводниковой техники кремний особой чистоты получают восстановлением SI I4 цинком при высокой температуре [c.411]

Чистый кварцевый песок представляет собой окись кремния SiOj. На дне морей чаще всего накапливаются не чистые кварцевые пески, а пески с примесью других минералов. Эти примеси, подвергаясь перекристаллизации, цементируют частицы песчаных отложений и превращают их в песчаники. [c.33]

Физические свойства. Полученный указанными выше способами аморфный кремний представляет собой бурый порошок с температурой плавления 1420°С. Существует и другая аллотропная модификация кремния — кристаллический кремний. Это твердое вещество темно-серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло-и электропроводностью. Кристаллический кремний получают перекристаллизацией аморфного- кремния. Аморфный кремний является более реакционноспособным, чем химически довольно инертный кристаллический кремний. Кристаллический кремний — полупроводник, его электропроводность возрастает при освещении и нагревании. Это обусловлено строением кристаллов. Структура кристаллического кремния аналогична структуре алмаза. В его кристалле каждый атом окружен тетраэдрически четырьмя другими и связан с ними ковалентной связью, хотя эта связь значительно слабее, чем между атомами углерода в алмазе. В кристалле кремния даже при обычных [c.419]

Перекристаллизация кварца (S1O2). В процессе нагревания кварц несколько раз меняет свою кристаллическую структуру При температуре 573 С тригональный -кварц превращается в гексагональный а-кварц. Гексагональный а-кварц при температуре 870°С превращается в гексагональный а-тридимит, а последний при температуре 1470°С — в а-кристобаллит. Если происходит быстрое изменение температуры, то -тридимит и -кристобаллит в интервале температур 180—270°С переходят в а-кристобаллит. При температуре 1710°С начинается расплав окиси кремния. [c.83]

Кремний высокой степени чистоты получают либо перекристаллизацией из расплава, либо термическим разложением или восстановлением чистых летучих соединений кремния с последующим осаждением из газовой фазы. Кристаллизация из расплава (например, вытягивание монокристалла или зонная плавка, см. т. I, ч. I, разд. 17) сопровождается опасностью загрязнения образца материалом тигля из-за высокой температуры плавления кремния. Поэтому особенно развиты бестигельные способы (см., например, [5]). Выделение кремния из газовой фазы в лабораторном масштабе достаточно легко можно осуществить путем термического разложения тетраиодида кремния по способу ван Аркеля—де Бура (см., т. 1, ч. I, разд. 17, а также [6]) либо термическим восстановлением HSi la [7] или Si U [8] водородом (однако с ма- [c.714]

Эти породы в основном сложены кремнеземом. К кремнистым породам не относятся породы с обилием кварца обломочного происхождения. Кремнезем кремнистых горных пород в основном органогенного происхождения — типичный продукт биосферы. Он представлен аморфным опалом, скрыто кристаллическим халцедоном и кварцем, который возникает втор ично при перекристаллизации аморфных форм кремнезема. Опал и халцедон образуются при химических процессах или как ре-зул1)тат жизнедеятельности организмов. Иногда органогенные остатки преобладают. Главными представителями кремнистых пород являются диатомиты, трепелы, спонголиты, радиоляриты, опоки, яшмы, кремни и отчасти гейзериты. [c.174]

В литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой с герметизирующим затвором, капельной воронкой и обратным холодильником, закрытым хлоркальциевой трубкой, помещают 98,1 г (1 М.) фурфурилового спирта, 79,1 г (1 М) пиридина и 250 мл абсолютного эфира. Колбу охлаждают ледяной водой и при интенсивном перемешивании по каплям прибавляют раствор 42,4 г (0,25 Л ) четыреххлористого кремния в 50 мл абсолютного эфира. После прибавления четыреххлористого кремния реакционную смесь нагревают на водяной бане до 40 в течение 3 часов. После охлаждения осадок солянокислого пиридина отсасывают и промывают эфиром. Растворитель отгоняют в вакууме водоструйного насоса, при этом остаток в колбе закристаллизовывается (см. примечание 3). После перекристаллизации его из смеси пет-ролейного эфира с толуолом получают 72—78 г тетрафурфу-рплоксисилана, что составляет 70—75% от теоретического ви--хода т. пл. 38—39° (см. примечание 4). [c.104]

Рост кристаллов кварца в щелочных растворах нельзя отождествлять с процессами растворения и последующей перекристаллизации в обычном понимании этого явления. Растворение кварца сопровождается химической реакцией перехода диоксида кремния в соли кремневой кислоты — силикаты. Образовавшийся в результате такого взаимодействия силикат переходит в раствор в больших или меньших количествах в зависимости от условий протекания процесса. Именно этот силикат в процессе роста кристаллов служит источником питания (или транспортирующим агентом) затравочной пластинки диоксидом кремния, В ходе указанного акта щелочной силикат должен претерпевать разложение на свободную щелочь и диоксид кремния, который служит строительным материалом для растущего кристалла. Следовательно, процесс выращивания кварца состоит из двyx противоположных стадий а) образования щелочного силиката в результате взаимодействия исходного кварцевого сырья со щелочью б) разложения образовавшегося силиката с выделением ЗЮг и ее кристаллизацией. Обе эти стадии представляют собой химические реакции и зависят от природы щелочи, концентрации ее в растворе и от внешних условий — температуры, давления и массообмена. [c.43]

Свойства полученных образцов изучены различными методами химическим, термографическим, рентгеноструктурным, адсорбционным. Химический состав определяли методами, применяемыми в аналитической химии силикатов содержание щелочных металлов— на пламенном фотометре, двуокись кремния — весовым методом, окись алюминия — комплексометрически. В вакуумной установке с пружинными весами определяли адсорбцию газов и паров индивидуальных веществ. Термографические испытания проводили на пирометре Курнакова. Скорость нагрева составляла 25° С1мин., печь нагревалась до 950° С. Для идентификации структурного типа продукта перекристаллизации каолинита использовали рентгеноструктурный метод анализа (дифрактометр УРС-70 в Си Ка Излу . чении). [c.206]

Предварительная обработка фосфогипса состоит из отмывки,нейтрализации, отделения грубых включений и помола. Некоторые из перечисленных методов были уже рассмотрены. Предлагается также удалять из фосфогипса фракции более -168 и менее 25 мкм, в которых концентрируется большая часть остаточной фосфорной кислоты,фтора и кремния /547- Более эффективная очистка от пршлесей достигается двух-трехкратной перекристаллизацией дигидрата в полугидрат и обратно. Разработан метод управляемой глубокой нейтрализации кислых примесей известковой суспензией 5 . Найдены условия ведения процесса, в максимальной мере снижающие экранирующий эффект выделяющегося рентгеноаморфного фосфата кальция. [c.24]

Особенно трудно правильно оценить значение мест с дефицитом кислорода в каркасе. На первом этапе изучения цеолитных катализаторов к ним пытались применить представления, развитые для аморфных алюмосиликатов. При этом было вполне естественно приписать дефектам каркаса наблюдаемую льюисовскую кислотность. Особенно широкое распространение получила ничем не подтвержденная концепция о роли трехкоординированного алюминия. Однако позднее стало ясно, что льюисовская кислотность должна проявляться просто при взаимодействии с любым катионом. Поэтому теперь к представлению о трехкоординированном алюминии приходится прибегать только для описания нестабильных продуктов, получающихся при дегидратации Н-фожазита. Удаление двух ОН-групп должно привести к потере одного кислорода из каркаса и, таким образом, к удалению электростатического экрана между двумя Т-атомами. Все происходящие при этом структурные изменения не поддаются экспериментальной проверке, и их можно описать лишь чисто умозрительно. Поскольку кислород связан с алюминием в тетраэдрической координации слабее, чем с кремнием, удаляющийся из каркаса атом кислорода должен быть связан с двумя атомами алюминия или с одним атомом алюминия и одним атомом кремния. Существование кислорода между двумя атомами алюминия в высококремнеземных цеолитах маловероятно, но в цеолитах с большим содержанием алюминия вполне допустимо. Отталкивание двух Т-атомов должно привести к сильному искажению каркаса, возможно, с образованием трехкоординированных атомов, если при этом не происходит более существенных изменений. В соответствии с законами кристаллохимии при этом должна наблюдаться тенденция к перекристаллизации в фазу с повы- [c.98]

В качестве вариации описанного метода следует рассмотреть метод очистки кремния, использованный Лессером и Эрбеном [163]. По этому методу кремний обрабатывают в вихревом слое при 1150° аргоном, содержащим иол Р .,= 00 мм ]0Г. ст.). Перекристаллизация кремния происходит в атмосфере 5и4/5игД2Д в процессе транспортной реакции при этом примеси (Ре, А1, Си, В1, РЬ и др.) образуют летучие иодиды, которые уносятся потоком газа. Эффективность очистки велика, а потери кремния (в виде 5П4 и пыли кремния ) небольшие. [c.90]

Рекомендуется также очищать платиновые тигли и чашки плавлением в них хлорида магний-аммония (Mg l2-2NH4 l) при температуре 1100—1200° С. После выщелачивания плава водой платиновое изделие становится белым и блестящим. Иногда поверхность платины после нескольких прокаливаний становится серой и утрачивает присущий платиновым изделиям блеск. Это связано с начинающимся процессом перекристаллизации платины. Если процесс перекристаллизации не остановить, то в дальнейшем платина становится хрупкой и лает трещины. Для предотвращения этого процесса поверхность тигля (или чашки) время от времени протирают тонким кварцевым песком из обкатанных зерен, просеянным через сито с отверстиями в 0,1 мм. Для полировки поверхности платины используется кварцевый песок квалификации ч. д. а с содержанием двуоксида кремния 99,9%. Для его получения разработана (Всесоюзный научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых веществ) следующая методика [c.218]

Циглер [86, с. 64] исследовал однопроходную зонную перекристаллизацию в вакууме кремния, содержащего летучий компонент-— фосфор. При этом по двум концентрациям [в начальный момент кристаллизации Со и после установления постоянной концентрации С(оо)], воспользовавшись системой уравнений [c.115]

С целью модифицирования свойств цеолитов в их решетку вводят ванадий, бор, хром, титан, цирконий, фосфор и прочие элементы. Баррер и сотрудники [426] описали синтез цеолитов А, X, Р с замещением алюминия и кремния на галлий и германий соответственно. Цеолиты кристаллизовали из водных растворов силиказоля, галлата и германата натрия при температуре 100° С. Как показали рентгеноструктурные исследования, цеолит А образуется только из натрийалюмогерманатных гелей, а цеолит X — из смесей галло- и алюмогерманата натрия. Цеолит Р получается в результате перекристаллизации цеолита А в растворе щелочи. Химический состав и адсорбционные характеристики образовавшихся продуктов не приведены. [c.43]

В работе [8] была осуществлена глубокая очистка серы про-тиБоточной кристаллизацией из расплава на колоннах лабораторного масштаба. Противоточная кристаллизация оказалась эффективной при удалении из серы примесей органических веществ и мышьяка. Степень очистки серы от металлов ниже, чем от названных выше примесей, хотя, по данным работы [7], зонной перекристаллизацией сера освобождается от кремния, магния и некоторых других примесей металлов. Следует отметить, что почти во всех образцах серы, полученных авторами опубликованных работ, суммарное содержание примесей не опускалось ниже 1 10" вес. %, а число контролируемых примесей не превышало 10—15. В данной работе излагаются результаты исследований по получению серы с высокой степенью чистоты по сумме примесей. Использовалась комбинированная схема процесса глубокой очистки, включающая химико-термическую обработку серы, противоточную кристаллизацию из расплава и дистилляцию в вакууме на шеститарельчатом аппарате. В качестве исходной была взята техническая сера с содержанием углерода и металлов на уровне 2—5-10 и 10 — 10 вес.% соответственно. Химико-термической обработкой с однократным пропусканием паров серы через нагретый до 850° С кварцевый реактор содержание углерода понижалось до 5-10 вес.% при практически неизменной концентрации металлов. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология