Химического соединения

В реальной кристаллической решетке атомы при определенных условиях могут обладать большой свободой передвижения и перемещаться из одних узлов решетки в другие. Перенос вещества, обусловленный хаотическим тепловым движением атомов, в направлении уменьшения их концентрации называется диффузией. Диффузия в кристалле, находящемся в состоянии химического равновесия (однородный химический состав, однородное распределение дефектов), называется самодиффузией. Диффузия атомов в кристалле при наличии градиента химического потенциала (градиента концентрации вещества) носит название гетеродиффузии, химической диффузии или просто диффузии.

Соотношение (1.19) обычно называют законом действующих масс в соответствии с терминологией химической термодинамики (константа химического равновесия выводится из закона действующих масс).

Примерами таких процессов могут служить: процес!-сы создания заданных профилей концентраций в полупроводниковой пластине направленной диффузией легирующей примеси, процессы осаждения слоев из жидкой и газовой фаз, процессы сварки и пайки, процессы от; мывки и сушки и др. Во всех этих процессах происходит перемещение компонента из одной фазы в другую или внутри одной фазы, которое называется диффузией. Диффузия протекает в результате стремления системы достигнуть физико-химического равновесия, т. е. до тех пор пока химические потенциалы компонентов фазы ц во всех частях ее станут равными (для однородной системы). Для двухфазной системы —до тех пор, пока химические потенциалы компонентов в соприкасающихся фазах станут равными:

ления химического равновесия в газовой фазе составляет при давлении Я^1 бар 10~4—10~5 сек [1.5]. В жидкой фазе равновесие устанавливается еще быстрее, время существования NO2 в среде N2O4 при температуре 283,8 °К и атмосферном давлении составляет 0,2-•10~8 сек i[1.6]. Константа скорости реакции первого порядка термического разложения N2O4 в жидкой фазе описывается уравнением

от равновесных значений в турбулентном ядре и пограничном слое может быть различной. В условиях нагрева газа массовые потоки N0 и О2 направлены от стенки в сторону турбулентного.ядра, потока, что приводит к увеличению концентрации этих компонентов в ядре потока и более быстрому установлению химического равновесия в ядре. В пограничном слое диффузия компонентов NO и СЬ увеличивает химическую неравновесность. Поэтому влияние кинетики химических реакций на теплоотдачу в основном определяется процессами в пограничном слое.

Расчетные зависимости, удовлетворительно описывающие теплообмен в химически неравновесном потоке че-тырехокиси азота при докритических давлениях, не позволяют удовлетворительно обобщить все данные по теплообмену в неравновесном потоке при сверхкритических параметрах, несмотря на малое отклонение состава от химического равновесия. Методика [3.26] удовлетворительно согласуется с опытными данными в сверхкритической области при значении параметра /Са = =coc^Qp2/?c>105. С увеличением неравновесности потока (/С2<105) опытные данные по теплообмену превышают расчетные. Поэтому для расчета теплообмена в рассматриваемой области температур и давлений составлено [3.30, 3.44] эмпирическое уравнение на основе безразмерных параметров, полученных в результате анализа дифференциальных уравнений сохранения массы k-ro компонента и энергии с помощью метода .подобия.

В связи с высокой скоростью реакции и моновариантностью системы четырехокисъ азота имеет единую линию насыщения, т. е., несмотря на постоянное присутствие двух компонентов, она может рассматриваться как простое вещество в процессах, время протекания которых больше времени установления химического равновесия.

В связи с изменением числа молей во время реакций время установления химического равновесия определяется не только уровнем температур, но и давлением газа. При повышенных давлениях увеличивается температурный диапазон реакций и появляется область параллельного протекания двух реакций.

Метод транспортных реакций. Этот метод успешно применяется для рафинирования металлов, получения покрытий, соединений и монокристаллов [95]. Обычно он осуществляется в аппаратах с замкнутым объемом при низких давлениях, в которых различие в условиях химического равновесия создается за счет градиента температур в зонах синтеза и разложения. При этом исходный металл в зоне синтеза реагирует со свободным

Кроме перечисленных выше закономерностей существует еще одна, согласно которой скорость осаждения мк-Si: Н часто ниже, чем в случае a-Si: Н. Вероятно, атомам и молекулам, адсорбированным на растущую поверхность пленки мк-Si: Н, для достижения структурного состояния, соответствующего минимальной свободной энергии, требуется значительное время. Это соответствует развитой Вепреком и др. [70] теории, аналогичной теории химического равновесия. Детали механизма осаждения остаются неизученными, но ожидается [58], что исследования плазмы сыграют решающую роль в надежной идентификации элементарных актов роста на поверхности.

Кроме перечисленных выше закономерностей существует еще одна, согласно которой скорость осаждения мк-Si: Н часто ниже, чем в случае a-Si: Н. Вероятно, атомам и молекулам, адсорбированным на растущую поверхность пленки мк-Si: Н, для достижения структурного состояния, соответствующего минимальной свободной энергии, требуется значительное время. Это соответствует развитой Вепреком и др. [70] теории, аналогичной теории химического равновесия. Детали механизма осаждения остаются неизученными, но ожидается [58], что исследования плазмы сыграют решающую роль в надежной идентификации элементарных актов роста на поверхности.

Диаграммы состояний бинарных систем с устойчивыми химическими соединениями характерны для тех случаев, когда составы жидкости и химического соединения аналогичны (конгруэнтное плавление).

возможности их изоморфной смесимости (по отсутствию в этой системе химического соединения).

Уменьшение удельного сопротивления коллектора снижает пробивное напряжение коллекторного перехода. Чтобы сохранить достаточно высоким напряжение {/Кбодоп. между базой и коллектором вводят слой беспримесного полупроводника с высоким объемным сопротивлением, а коллектор делают с малым объемным сопротивлением. Такой транзистор с промежуточным слоем между базой и коллектором называют эпитаксиальным транзистором ( 3.39, а),так как для получения слоя 2 высокого сопротивления применяется так называемое эпитаксиальное наращивание полупроводника. Наращивание заключается в том, что химическое соединение полупроводникового элемента разлагается у поверхности пластинки п-германия /, являющейся базой транзистора, и образует на ней пленку полупроводника 2. В качестве химического соединения применяют хлориды германия. На эпитаксиальную пленку наносят высоколегированный слой р-германия 3, являющегося коллектором транзистора. Вывод коллектора припаивают к напыленному на р-германий омическому контакту 4. Область кристалла / с ^-электропроводностью образуется вплавлением эмиттера Э. Благодаря увеличенному расстоянию между

для поверхностных атомов в которых резко отличаются от условий для атомов, расположенных непосредственно на кристаллографических плоскостях. Наконец, на поверхность выходят всевозможные структурные дефекты кристалла: дислокации, границы микроблочности, дефекты упаковки и области полупроводника, содержащие различные концентрации примесных атомов. Кроме того, процесс окисления или образования иного химического соединения на поверхности полупроводника также вносит ту или иную разупорядоченность в структуру и химическое строение переходной области между полупроводником и покрывающим его слоем диэлектрика.

В 1952 г. Энгелем был предложен механизм роста, описываемый поверхностными реакциями между растущим слоем и подложкой. Предполагалось, что сначала происходит ионизация осаждаемого моноатомного слоя, затем этот ионизированный слой химически взаимодействует с подложкой, наконец слой образованного химического соединения ведет себя как согласующий между подложкой и эпи-таксиально растущей фазой.

Недостатками данного способа являются невысокая воспроизводимость параметров пленки из-за плохого контроля температуры и кратковременности процесса, а также невозможность воспроизведения химического состава испаряемого вещества (например, сплава или химического соединения) из-за разной скорости испарения входящих в него компонентов. Поэтому термическое вакуумное испарение применяется в основном только для чистых металлов.

По значению слова компаундом является любая смесь веществ, не представляющая собой химического соединения. В электроизоляционной технике под компаундами подразумеваются составы без растворителей, применяющиеся для пропитки обмоток электрических машин (пропиточные компаунды), для заливки различных электротехнических устройств с целью получения водо- и влагостойкой

В общем случае процесс осаждения пленки химического соединения обусловлен тремя механизмами, действующими параллельно:

1) образование химического соединения на поверхности мишени и его распыление;

2) образование химического соединения в пролетном пространстве и осаждение его на подлохку;

В общем случае процесс осаждения пленки химического соединения обусловлен тремя механизмами, действующими параллельно: