Анализ полупроводниковых материало

При технико-экономическом анализе различных вариантов конструкции термоэлектрического охладителя возникает необходимость определить зависимость между величиной максимального коэффициента энергетической эффективности и расходом полупроводникового материала. Одновременно при этом нужно рассчитать высоту термоэлементов и ток питания, которые при всех указанных выше исходных данных обеспечивают для каждого значения объема термоэлементов максимальную величину е. Так как с увеличением объема полупроводникового материала в термобатарее растет величина коэффициента энергетической эффективности, полученные в данном расчете результаты позволяют производить экономически обоснованный выбор конструкции термобатареи с оптимальным объемом полупроводниковых материалов. Если задаться последовательно несколькими значениями объема V термоэлектрического материала в термобатарее, то для каждого из них нахождение оптимальных величин плотности тока и одного из геометрических размеров, скажем, высоты термоэлементов, также представляет собой задачу на нахождение [c.148]

В связи с тем что для послойного анализа полупроводниковых пленок был выбран алюминий — материал с наиболее высоким относительным выходом ионов, — дальнейшие эксперименты проводились с электродами, один из которых был изготовлен из кремния (пластина диаметром 25—30 мм и толщиной 0,1—0,2 мм), а второй —из алюминия сечение противоэлектрода 3,5Х(0,05—0,5) мм. [c.43]

Если сопротивление 1 достаточно мало (что имеет место в случае, когда на поверхность полупроводникового материала перед анализом нанесена алюминиевая пленка), скорость передач , энергии электродам определяется величиной / . Известно, [c.45]

Элементы с незаполненными -оболочками часто образуют полупроводниковые фазы, но роль -электронов и их участие в образовании химических связей весьма сложны. Поэтому разумно выделить полупроводниковые фазы с участием переходных элементов в отдельный класс. Вещества этого класса несомненно имеют особые, присущие только им свойства. Все сказанное несомненно нуждается в детализации и развитии на основе накопления и анализа экспериментального материала по новым полупроводникам. [c.56]

В физико-химическом анализе полупроводниковых систем подчеркивается важность учета паровой фазы. Поэтому разбираются Р—Т—х-диаграммы полупроводниковых систем и методы их построения. При анализе зависимости изменения физических свойств от состава привлекается экспериментальный материал полупроводниковых систем с образованием неограниченных твердых растворов. [c.4]

Прежде всего определение очень малых количеств вещества связано с чисто экспериментальными трудностями их выделения часто в результате различных аналитических операций можно просто потерять определяемое вещество. Ведь в большинстве случаев анализируемый образец — полупроводниковый материал, биохимическая проба, вещество особой чистоты и т. д.— подвергается перед анализом предварительной обработке. Образец могут сжигать или сплавлять, растворять в кислоте или другом растворителе, разлагать на отдельные фракции, затем фильтровать, промывать, упаривать и т. д. и т. п. И каждая такая операция грозит потерями какого-то количества вещества. [c.82]

Развитие этих отраслей промышленности, науки и народного хозяйства страны потребовало от аналитической химии новых совершенных методов анализа. Потребовались количественные определения содержания примесей на уровне 10 ...10 % и ниже. Оказалось, например, что содержание так называемых запрещенных примесей (Сс1, РЬ и др.) в материалах ракетной техники должно быть не выше 10 %, содержание гафния в цирконии, используемом в качестве конструкционного материала в атомной технике, должно быть меньше 0,01%, а в материалах полупроводниковой техники примеси должны составлять не более 10 "%. Известно, что полупроводниковые свойства германия обнаружились только после того, как были получены образцы этого элемента высокой степени чистоты. Цирконий был вначале забракован в качестве конструкционного материала в атомной промышленности на том основании, что сам быстро становился радиоактивным, хотя по теоретическим расчетам этого не должно было быть. Позднее выяснилось, что радиоактивным становился не цирконий, а обычный спутник циркония — гафний. В настоящее время цирконий научились получать без примеси гафния, и он эффективно используется в атомной промышленности. [c.12]

Замена катиона лантаноида на ион с переменной степенью окисления позволяет, в той или иной степени, активизировать полупроводниковую проводимость модифицируемого активного материала. Различные сочетания ионной и электронно-дырочной проводимости по качеству (вид активных ионов, электроны или дырки) и количеству (величина проводимости) позволяют создавать многоканальные сенсоры, которые в сочетании с обучающимися компьютерными программами дают возможность разработать сенсорные системы для анализа сложных примесных систем со стопроцентной селективностью. [c.138]

Описано [1061] активационное определение в горных породах Sb и 14 других элементов. С использованием f в качестве источника нейтронов предложен полевой метод анализа минералов, горных и осадочных пород, позволяющий определять Sb и 19 других элементов без разложения проб [1515]. С применением полупроводниковых детекторов в сочетании с ЭВМ недеструктивным вариантом активационного анализа определяют Sb и 30 других элементов в горных породах, рудах и минералах [427]. Однако, когда требуется более высокая чувствительность, проводится разложение облученного материала и выделение Sb. [c.121]

Эта монография охватывает ряд фундаментальных проблем структуры двойного слоя и кинетики электродных процессов исключены такие специальные вопросы, как электрокристаллизация, анодные пленки и полупроводниковые электроды. Эти и некоторые другие вопросы обойдены не в силу их недостаточной важности, а потому, что они не являются существенной частью того основного материала, который необходимо усвоить, чтобы начать серьезное изучение кинетики электродных процессов. Хотя в книге и отсутствует систематический анализ электродных реакций, тем не менее некоторые из них обсуждаются довольно подробно как примеры приложения теории. Методика работы и оборудование почти не рассматриваются, за исключением случаев, когда это требуется для построения теории. [c.7]

На примере анализа некоторых полупроводниковых (арсенид галлия, карбид кремния) и вспомогательных материалов (графит и др.) [341] показана возможность и целесообразность применения синтетических эталонов — смесей измельченного анализируемого материала с графитовым порошком, содержащим примеси в виде окислов. Показано, что в случае применения угольной дуги различия в структуре и формах нахождения примесей в образцах и эталонах устраняются, вследствие протекания в кратере графитового электрода реакций восстановления окислов за время, значительно меньшее, чем длительность экспозиции. Результатом этого процесса является единство состава спектрального излучения образцов и эталонов. [c.361]

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]

Наружная поверхность кристалла, на которой обрывается решетка и содержатся ненасыщенные связи, может рассматриваться как дефект, подобный межблочным границам (внутренним поверхностям) и дислокациям. Разница, однако, состоит в том, что наружная поверхность является границей раздела фаз, на которой возможно взаимодействие материала кристаллофосфора с окружающей средой. Здесь прежде всего следует упомянуть адсорбцию, которая часто оказывает существенное влияние на оптические свой ства кристаллофосфора. В случае полупроводниковых люминофоров это влияние связано с тем, что адсорбирующееся вещество может быть акцептором или донором электронов. Изменяя концентрацию последних на поверхности, оно вызывает возникновение разности потенциалов между поверхностью и объемом и вследствие этого перемещение носителей заряда из кристалла в сторону поверхности или в обратном направлении. В результате может измениться зарядовое состояние тех или иных центров, определяющих оптические свойства люминофора. Таким образом, при анализе роли поверхности и происходящих на ней процессов необходимо определить их влияние на распределение электронов в кристалле. Эта задача решается тем же методом статистической термодинамики, какой был применен при рассмотрении теплового разупорядочения решетки, но с учетом некоторых особенностей электронов. [c.132]

В настоящее время еще недостаточно экспериментального материала по исследованию свойств систем из полупроводниковых веществ. Но имеющиеся опытные данные по системам с полным изовалентным замещением подтверждают основную идею основателя фи-зико-химического анализа Н. С. Курнакова о том, что при образовании неограниченных твердых растворов происходит непрерывное [c.253]

X е н и ш Г., Полупроводниковые выпрямители, перев. с англ.. М., ИЛ, 1951 В книге не затрагиваются вопросы конструкций выпрямителей. Основное внимание уделено анализу физических процессов, протекающих в твердых выпрямителях. Книга содержит обширный справочно-библиографический материал. [c.233]

Определение галлия [22] при pH 2,3—2,5 возможно в присутствии 200-кратных количеств кальция, бария, магния, 20-кратных— марганца и кадмия, 1000-кратных — хлорид-и нитрат-ионов. Ионы Fe + не мешают после восстановления аскорбиновой кислотой до Fe2+ при соотношении 1 1. Метод был применен для анализа полупроводникового материала GaAsSe из микронавесок (1—10 мг) непосредственно после кислотного разложения образца. Ранее описан вариант титрования растворов галлия [23] комплексоном III при pH 3,5—4,0 в присутствии ацетатного буферного раствора, однако селективность титровя-- ния в этих условиях невысока и требуется тщательное отделение посторонних ионов. [c.104]

Анализ полупроводниковых материалов. Растворяют 0,02—0j04 г материала при нагревании в 1 мл HNO3 (1 1) и кипятят 3—5 мин. Приливают немного воды и количественно переносят в мерную колбу емкостью 10 мл, доливают до метки водой и далее поступают, как при анализе свинцовых анодов. [c.186]

Несмотря на то что электрофизические методы определения микропримесей не обладают однозначностью спектроскопических, радио-активационных, фотометрических методов анализа и с их помощью нельзя определить химическую индивидуальность найденных примесей, тем не менее они весьма удобны и очень эффективны. Это ме-методы незаменимы для повседневного контроля за очисткой и легированием полупроводникового материала в производственных и лабораторных условиях. [c.87]

Представим себе рядовой случай какое-то производство перешло на новую технологию, которая сулит выпуск продукции более высокой чистоты. И сразу возникнет вопрос как убедиться, что желаемая чистота достигнута Или какова степень чистоты вновь полученного материала, показавшего себя технически перспективным Очевидно, нужны методы анализа, позволяюшие установить качественный состав остаточных примесей и определить их количественное содержание. Так как речь идет о чистых веществах, имеется в виду анализ следовых количеств. Методов требуется великое множество, поскольку каждый объект анализа нуждается в индивидуальных методических решениях и приходится анализировать далеко не одну примесь. Скажем, полный анализ полупроводникового кремния складывается из более 40 определений. [c.194]

Простота осуществления метода — непременное условие успешного практического использования методик определения микропримесей химическими методами, связанными с переведением анализируемого материала в раствор. Широкое внедрение рекомендованных физико-химических методик в практику работы производственных лабораторий на предприятиях полупроводниковой и редкометаллической промышленности говорит об их рациональности. Методы химического анализа полупроводниковых веществ внедрены на предприятиях и используются для аналитического контроля технологического процесса и качества готовой продукции. Они обеспечивают определение примесей с чувствительностью на уровне 10 —10 %. Эти же методики позволили ранее осуществить разработку технологии получения арсенида галлия, исходных галлия и мышьяка нужного качества и других металлов IV и V групп периодической системы элементов. [c.13]

Ввод твердых проб в источник ионизации ИСП можно осуществлять путем лазерной аб.аяции, достигая таких же-пределов определения элементов, как и при использовании растворов солей. Этот метод ввода исключает необходимость применения длительньк операций растворения исследуемого образца, тем самым уменьшается вероятность его загрязнения. Для абляции исследуемых проб твердых материалов их размещают в абляционной камере. Луч лазера фокусируется на поверхности пробы, и управляемые лазерные импульсы продолжительностью, равной миллисекундам, испаряют материал пробы. Образующееся облачко пробы, состоящее из микрочастиц, уносится потоком аргона в факел ИСП и затем ионизируется в плазме. При этом обеспечиваются пределы детектирования, превосходящие возможности оптических систем. Размер пятна лазерного луча можно регулировать от 10 до 300 мкм, что дает дополнительную возможность пространственного анализа дискретных характеристик пробы. Особое значение такой прибор имеет для использования в полупроводниковой, ядерной, минералологической и керамической областях, где необходимо быстро определять содержание примесей на уровне менее 10 -10 г без растворения. МС-анализ (с ИСП и лазерной абляцией в совокупности) является единственным методом, который удовлетворяет всем аналитическим требованиям, предъявляемым к ана- [c.854]

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]

Все методы анализа основаны на использовании зависимости физико-химического свойства вещества, называемого аналитическим сигналом или просто сигналом, от природы вещества и его содержания в анализируемой пробе. В классических методах химического анализа в качестве такого свойства используются или масса осадка (гравиметрический метод), или объем реактива, израсходованный на реакцию (титриметрический анализ). Однако химические методы анализа не в состоянии были удовлетворить многообразные запросы практики, особенно возросшие как результат научно-технического прогресса и развития новых отраслей науки, техники и народного хозяйства в целом. Наряду с черной и цветной металлургией, машиностроением, энергетикой, химической промышленностью и другими традиционными отраслями большое значение для промышленноэнергетического потенциала страны стали иметь освоение атомной энергии в мирных целях, развитие ракетостроения и освоение космоса, прогресс полупроводниковой промышленности, электроники и ЭВМ, широкое применение чистых и сверхчистых веществ в технике. Развитие этих и других отраслей поставило перед аналитической химией задачу снизить предел обнаружения до 10 . .. 10 °%. Только при содержании так называемых запрещенных примесей не выше 10 % жаропрочные сплавы сохраняют свои свойства. Примерно такое же содержание примеси гафния допускается в цирконии при использовании его в качестве конструкционного материала ядерной техники. (Вначале цирконий был ошибочно забракован как конструкционный материал этой отрасли именно из-за загрязнения гафнием). Еще меньшее содержание загрязнений (до 10 %) допускается в материалах полупроводниковой промышленности (кремнии, германии и др.). Существенно изменяются свойства металлов, содержание примесей в которых находится на уровне 10 % и меньше. Например, хром и бериллий становятся ковкими и тягучими, вольфрам и цирконий становятся пластичными, а не хрупкими. Определение столь малых содержаний гравиметрическим или титриметрическим методом практически невозможно, и только применение физико-химических методов анализа, обладающих гораздо более низким пределом обнаружения, позволяет решать аналитические задачи такого рода. [c.4]

Высокая абсолютная yв твитeльнo ть масс-спектро.метрии с искровым ионным источником может быть реализована при анализе мпкрообъемов вещества. Как известно, для определения в образце практически всех примесей на уровне 10 — 10 ат.% достаточно 2—5 мг вещества для регистрации более высоких содержаний элементов, благодаря линейной зависимости чувствительности от объема израсходованного материала, требуется во столько же раз. меньшее количество пробы. Поэтому можно обнаружить ирн.меси в образцах малого обтэе-ма, когда другими методами не удается установить даже главные компоненты. Метод вакуу.мной искры успешно исгюльзуется для аиализа микроскопических образцов, в то.м числе. миниатюрных полупроводниковых приборов и небольших кристаллов природного или искусственного происхождения, для определения состава отдельных включений и исследования микронеоднородностей. [c.150]

Для того чтобы получить картину распределения примесей в образце, необходимо достигнуть высокого пространственного разрешения, отбирая дла анализа малые объемы вещества, координаты которых установлены с достаточной точностью. Для этой цели обычно используются заостренные противоэлектроды из проводящего или полупроводящего материала. С помощью такого электрода (рис. 5.1) на некоторых участках кремниевык кристаллов Эй.херном [4] были обнаружены примеси В,. А. , Ва, Аб, Аи, А и Си в пределах концентраций 10 —10 ат.%. С помощью золотого противоэлектрода были исследованы отдельные области миниатюрных деталей полупроводниковых выпрямителей, что позволило установить качественный состав пяти различных компонентов [3]. Используя искровой зондовый метод, авторы работы [7] исследовали небольшие поверхности и коррозионные полости в сплавах и графите. В качестве про-тивоэлектродов использовались ге же материалы, что и проба. [c.154]

Анализ тонких слоев полупроводниковых материалов на масс-спектрометре с нскровым ионным источником стал воз-.можным после того, как была обнаружена зависимость глубины и диаметра кратеров, образующихся на поверхности образца, от природы материала, из которого изготовлен сканирующий электрод. [c.167]