Вирощування з-під флюсу - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Вирощування з-під флюсу
Простіший спосіб отримання монокристалів - вирощування з-під шару [130] розплавленого борного ангідриду товщиною 10 мм. Флюс прозорий та дозволяє вести спостереження за процесом зростання. Щоб не прорвалися пари миш'яку через шар флюсу, камера підтримує тиск інертного газу 1,5 атм. У цьому випадку можна використовувати звичайні установки для витягування, які застосовуються для отримання монокристалів германію (див. І тому).[c.273]
Плавень (флюс) - високотемпературний розчинник, що використовується при вирощуванні кристалів нз розчину в розплаві.[c.155]
Обмін летким компонентом між речовиною, що перекристалізується, і навколишнім середовищем особливо характерний для безтигельної зонної перекристалізації тугоплавких металів, для синтезу і вирощування монокристалів багатьох напівпровідникових сполук, для легування напівпровідників при контакті з газовою фазою. Такий обмін має місце у багатьох інших неконсервативних процесах спрямованої кристалізації. Легуюча або екстрагуюча дія на речовину, що перекристалізується, може надавати покривний флюс. Для фізико-хімічного аналізу такі процеси становлять великий інтерес, тому що поряд з даними по рівновазі тверда фаза - рідина вони дозволяють отримувати інформацію про рівноваги тверда фаза - пара, рідина - пара і т. д. Разом з тим через ускладнення характеру фі -Зико-хімічної взаємодії системи з середовищем обробка результатів спрямованої кристалізації стає більш трудомісткою. Це особливо відноситься до зонної перекристалізації як багаторазового процесу. Однак саме багатопрохідна зонна перекристалізація дозволяє повною мірою виявити відносно слабкі ефекти.міжфазової взаємодії.[c.88]
Найбільш чистий фосфід індію можна отримати методом зонної безтигельної плавки. Однак через невелике поверхневе натягування рідкого InP необхідні значні швидкості проходу зони для підтримки її стабільності. Тому фосфід індію, вирощений методом плаваючої зони, при високій його чистоті не відрізняється досконалістю кристалічної структури. Витягування кристалів InP по Чохральському з нестехіометричних розплавів з надлишком індію дає крупнокристалічні зливки. А вирощування монокристалів із розплаву стехіометричного складу цим самим методом проводять під шаром флюсу в автоклаві, а також під високим тиском інертного газу.[c.148]
Порожнина формоутворювача заповнена прозорою герметизуючою рідиною (флюсом). При вирощуванні профільованих монокристалів арсеніду галію як флюс використовувався борний ангідрид. Флюс перешкоджає випаровуванню[c.118]
Введення флюсу дозволяє покращити капілярні умови вирощування профільованих кристалів збільшити висоту стовпа розплаву та наблизити його форму до циліндричної.[c.132]
К. X. - компонент електроліту в кадмієвих гальваничах. елементах протраву при фарбуванні та друкуванні тканин компонентів сорбентів для газової хроматографії, віруючих складів у фотографії, каталізаторів орг. синтезу флюсів для вирощування напівпровідникових кристалів вихідне в-во для отримання кадмійорг. з'єднань.[c.283]
Успішний синтез Годена був відтворений рядом інших французьких та німецьких хіміків, які експериментували з різними солями як компоненти для отримання рубіну. Роботи того часу заклали основи методу отримання кристалів, який тепер відомий як вирощування з флюсом або,термінології фахівців, кристалізація з розчину у розплаві. Цей метод заснований на розчиненні матеріалів з високою точкою плавлення в розчиннику, або флюсі, що має значно нижчу точку плавлення. Кристали тугоплавкого компонента отримують шляхом охолодження розчину-розплаву або випаровуванням розчинника аналогічно тому, як кристали сульфату міді утворюються нз водного розчину. Отримання кристалів рубіну стало можливим тільки завдяки тому, що було вже відомо, що рубін складається з окису алюмінію і домішки окису хрому, що надає йому червоного кольору.[c.23]
ФТОРЙДИ - з'єднання фтору з іншими елементами. Висока активність фтору дозволяє одержувати з'єднання навіть з інертними газами. У Ф. елементи здатні виявляти вищі валентності, утворення субфторидів малохарактерне. Серед іонних галогенідів Ф. найбільш тугоплавкі та термічно стійкі. Їх розплави високоагресивні, розчиняють оксиди та ін речовини. Ф. використовують для вирощування монокристалів тугоплавких речовин, в електролітичному виробництві алюмінію та ін. активних металів, в оптиці (Ф. кальцію, Ф. літію), в якості теплоносіїв і робочих речовин в атомній енергетиці, як флюси для зварювання тугоплавких металів. Міжгалоїдні сполуки фтору з хлором - окислювачі ракетних палив.[c.680]
Діяльність [139, з. 127] описаний метод вирощування монокристалів dS в контрольованих газових середовищах складових елементів - кадмію або сірки. Колір одержуваних монокристалів dS та його структура залежали від тиску кадмію чи сірки. Порожнисті конічні монокристали dS були вирощені з парової фази з різними температурними градієнтами у вакуумі та різних середовищах (На, HaS) з використанням як флюс Na l і додаванням невеликої кількості d lj [159].[c.53]
Голчасті кристали ТЮ2, Zr02, У Ге20з. Для вирощування голчастих кристалів двоокису титану з розчинів у розплаві раніше використовувалися розплави боратів лужних металів [20] з добавками окису алюмінію [21]. Істотним недоліком лужноборатних флюсів є повільне розчинення у воді та кислотах. У той же час відомо, що силікатні скла, що містять фтор, мають знижену хімічну стійкість в розчинах кислот і лугів внаслідок того, що іони фтору в склі частково заміщають кисень, тим самим розпушуючи структуру скла [22, 23]. За аналогією з силікатними стек-[c.206]
Найбільш поширеним методом вирощування в багатокомпонентних системах є, мабуть, кристалізація з розчинів у розплавах солей, бо якщо як слід пошукати, то майже завжди можна підібрати для даного кристала розчинник у вигляді розплавленої неорганічної солі. З питань вирощування кристалів методом розчину в розплаві є огляди [49, 64]. При вирощуванні кристалів у розплавлених неорганічних солях, флюсах або розплавлених металах використовують високу розчинність кристалів тугоплавких сполук у неорганічних солях та оксидах при температурах, що перевищують температуру плавлення останніх. До звичайних розчинників, що використовуються у вигляді розплавлених солей, входять KF, РЬО, В2О3 та їх суміші. Зазвичай надходять так компоненти в кількості, достатньому для утворення кристала, розчиняють при температурі, що трохи перевищує температуру насичення, а потім тигель (зазвичай платини) повільно охолоджують. Зростання відбувається на зародках, що спонтанно утворилися. Коли відповідний цикл охолодження завершено, іноді виявляється можливим вийняти тигель з печі, злити надлишок розплаву і механічним шляхом витягти отриманікристали. Але частіше доводиться відокремлювати (вилуговуванням) затверділий розплав від кристалів, що утворилися, за допомогою розчиняючого розплав і не діє на кристали розчинника. Як такі розчинники часто користуються сильними неорганічними кислотами. Зрозуміло, що вирощування кристалів на затравках значно розширить можливості та підвищить цінність методу вирощування з розчину в розплаві, але досі всі дослідження щодо зростання, за малим винятком [65, 129], проводилися без спеціально введених затравок.[c.311]
Деякі із зазначених частин теплової технологічної зони можуть бути відсутніми. Наприклад, можливі установки, що забезпечують безтигельні процеси вирощування профільованих кристалів. З іншого боку, формоутворюючий пристрій може містити і деякі додаткові елементи, зокрема флюс, що герметіює поверхню розплаву і т. п.[c.110]
Кристал, що вирощується Умови вирощування Температура кристалізації, Температура плавлення флюсу, Щільність поблизу температури кристалізації, г см Поверхневий натяг на кордоні Капілярна постійна а[c.132]
Розглянуті закономірності, які мають місце при використанні шару компенсуючої рідини (флюсу), були експериментально підтверджені в роботі [66] при вирощуванні кристалів арсеніду галію з-під шару флюсу В2О3. Отримані результати порівнювали з параметрами процесу вирощування арсеніду галію без флюсу в атмосфері миш'яку. У табл. 5 наведено фізичні властивості систем і для порівняння - дані по германію, що вирощується в атмосфері аргону.[c.132]
Широке застосування в різних приладах завдяки високим значенням рухливості електронів та ширини забороненої зони знаходять монокристали арсеніду галію.(GaAs). Основна складність ще більш широкому використанні GaAs пов'язана з тим, що це з'єднання розкладається при нагріванні. Ця особливість призводить до необхідності вирощування кристалів GaAs в герметичних системах в атмосфері миш'яку під тиском або в установках звичайного типу, але під шаром легкоплавкого сольового флюсу або окисного флюсу [388]. Питання зростання профільованих монокристалів арсеніду галію з-під шару флюсу розглядалися у розділі 4.[c.227]
За підсумками розробки наукових основ методу конструюються установки вирощування профільованих кристалів. При конструюванні теплових технологічних зон застосовано сучасні теплофізичні методи досліджень теплообміну та моделювання теплового поля у кристалізаторі. Знайдено умови, що визначають вибір між формоутворювачами, що змочуються та не змочуються розплавом, виконано роботу з пошуку матеріалів формоутворювачів, хімічно інертних до розплавів, відпрацьовано технологію вирощування профільованих монокристалів з-під флюсу. В результаті розроблено установки для промислового вирощування профільованих кристалів германію, кремнію, сапфіру різних форм. Вже на стадії відпрацювання обладнання показано, що вирощені кристали можуть знайти застосування у різних галузях науки та техніки. Наприклад, стрічковий кремній - для сонячних фотоелектроперетворювачів, сапфірові трубки - як важлива деталь натрієвих ламп високого тиску і т. п.[c.255]
Бібліографія дляВирощування з-під флюсу :[c.269] Дивитись сторінки де згадується термінВирощування з-під флюсу :[c.100] [c.60] [c.238] [c.238] [c.96] [c.253] [c.255] [c.94] [c.253] [c.186] [c.228] Дивитися розділи в: