Концентраций неосновных

При расчетах процессов получения эпитаксильных слоев четырех-компонентных твердых растворов пользуются частными макродиаграммами, на которых представлены изотермы ликвидус и солидус для определенных концентраций компонентов в расплаве ( 1.9).

Коэффициент межфазового разделения для двухком-понентного сплава является отношением концентраций компонентов в паре и жидкости и описывается уравнением

где индексы 1 и 2 относятся к первому и второму (основному и примесному) компонентам. Кр показывает, во сколько раз отношение концентраций компонентов в паре отличается от этого отнощения в исходном испаряющемся материале.

КОНЦЕНТРАЦИЙ КОМПОНЕНТОВ РЛСТбОРОЁ, г/л, ТЕМПЕРАТУРА И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО ОБЕЗЖИРИВАНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ

Для осаждения гладких и блестящих родиевых покрытий незначительной (1—2 мкм) толщины применяют фосфатные электрочиты Эти электролиты характеризуются широким диапазоном концентраций компонентов, рабочей температуры и плотности тока. Одип из общепринятых составов содержит, г/л: родий 1.5—2 и ортофосфорную кислоту 50—70; рабочая температура 15—25 "С: катодная плотность тока 0,3— 0,5 А/Л.М3; катодный выход по току 12—13 % Нерастворимые аноды изготовляют из платины, родия или титана, покрытого этими металлами Приготовление эчектролита заключается в растворении свежеосажденного гндроксида родия в фосфорной кислоте. Более простая и чкономич-ная технология приготовления сульфатных и фосфатных электролитов заключается в растворении металлического родия в разбавленных растворах серной нчн ортофосфорной кислот путем пропускания переменно го тока Для приготовления электролита составляют раствор серной или

На 1.5 показано изменение относительных концентраций компонентов при нагреве газа в канале в зависимости от т [1.2]. При равновесном протекании реакции концентрация р/ю однозначно определяется температурой (кривая / соответствует концентрации МгО4 для равновесной реакции Ы2О4+*2МО2). В случае неравновесного протекания процесса диссоциации увеличение времени пребывания приближает состав к равновесному, уменьшение — к «замороженному».

В неизотермическом потоке диссоциирующей четы-рехокиси азота образуются поля концентраций компонентов системы наряду с полями скоростей и температур. При течении в обогреваемом канале у стенки повышается содержание компонентов с меньшим молекулярным весом (в соответствии с реакциями диссоциации), а в ядре потока — более тяжелых компонентов. В случае охлаждения у стенки повышается концентрация тяжелых компонентов. Различие концентраций компонентов у стенки и^в ядре потока приводит к переносу массы путем концентрационной диффузии. Одновременно с диффузионным происходит и турбулентный перенос массы, зависящий от характеристик течения. Так как массоперенос осуществляется в неизотермическом потоке, процесс сопровождается протеканием экзо- и эндотермических реакций. Так, например, в условиях нагрева молекулы с большим молекулярным весом переносятся к стенке, где диссоциируют с поглощением теплоты реакции на более легкие компоненты, которые, перемещаясь в ядро потока, рекомбинируют с выделением теплоты реакции. В связи с высокими значениями теплоты реакций «реакционная» составляющая суммарного коэффициента теплообмена в системе NaO4 может в несколько раз превышать уровень теплообмена в химически инертной смеси данных компонентов.

На 3.2 показаны характерные графики изменения температур стенки Тс и газа Гг экспериментального аэ и «замороженного» а/ коэффициентов теплообмена, а также изменение концентраций компонентов реагирующей смеси (С] — концентрация N2O4, С2 — NO2 и С4 — Оа). На рисунке наглядно показано влияние кинетики химических реакций на теплообмен. На начальном участке аэ круто снижается, что связано с уменьшением концентрации N204 и снижением теплового эффекта первой стадии реакции из-за падения AC] = C1C — С\. Минимум теплоотдачи соответствует промежуточному состоянию потока, когда G! и С4 близки к нулю, т. е. химические реакции обеспечивают малые градиенты концентраций по сечению потока. Возрастание' С4, характеризующее наличие второй стадии реакции диссоциации, вновь приво* дит к увеличению ссэ. Сравнение -аэ и а/ показывает более существенный эффект первой стадии реакции по сравнению со второй.

Зависимость теплообмена от числа Re при неравновесных химических реакциях в теплоносителе носит более сложный характер по сравнению с процессами в инертных потоках. С увеличением числа Рейнольдса растет конвективный перенос тепла и массы по сечению потока, снижается толщина пограничного слоя, его термическое и диффузионное сопротивление, изменяются профили температур и концентраций, а следовательно, и соотношение тепловых потоков, передаваемых различными путями. В настоящее время отсутствуют экспериментальные данные по профилям концентраций компонентов в турбулентных неравновесных потоках четырех-окиси азота, поэтому при рассмотрении влияния числа Re на профиль С4 по поперечному сечению потока, что, согласно (3.20), определяет величину вклада химических реакций в теплообмен, могут быть использованы лишь расчетные данные. На 3.3 изображены графики из [3.38], характеризующие изменение С4 и эффек-

низкой Т с, соответствующей первой стадии реакции, то в ядре потока рюг пренебрежимо мала. Поскольку сумма относительных концентраций компонентов смеси на стенке равна единице, то при заданных Тс и Р большей величине р4ос«р4ог будут соответствовать меньшая величина рюс и меньшие величины Д/г и аэ.

Дафф и Дэвидсон [264], рассчитывая на ЭВМ распределение концентраций компонентов за ударной волной в воздухе, нашли, что при Г = 7000°К время установления равновесия по первой из этих реакций на два по-

ления температур, концентраций компонентов химически реагирующей смеси и тепловых потоков по периметру твзла на его поверхности и в потоке.

мне концентраций неосновных носителей заряда в напряженном полупроводнике пр/про или пп/п„о достигает 30 % при температуре —60° С и 15 % при 0° С. При — 60° С термомеханические напряжения в кристалле подвижность дырок уменьшают приблизительно на 3 %, а электронов увеличивают на 5 %. Такие изменения электрофизических параметров материала существенно влияют на работу ИМС.

коллекторной областях. Только после определенного уменьшения концентраций неосновных носителей в базе транзистор переходит в активный режим, и рабочая точка из положения В перемещается по нагрузочной линии в направлении точки А.

Так как изменения концентраций неосновных носителей заряда

Данные уравнения устанавливают зависимость токов на электродах транзистора от концентраций неосновных носителей заряда на границах базы.

Принцип действия ДШ, интегрированного в структуре биполярного транзистора ( 3.8, а), поясняют диаграммы распределения концентраций неосновных неравновесных носителей заряда в режиме насыщения для обычного транзистора ( 3.8, г) и транзистора с ДШ ( 3.8, д), где ЭП и КП — эмиттерный и коллекторный переходы. В обычном транзисторе в режиме насыщения при достаточно большом токе базы прямое напряжение на коллекторном р-п переходе почти равно (чуть меньше) прямому напряжению на эмиттерном р-п переходе. Поэтому наряду с инжекцией электронов из эмиттера в базу происходит инжекция электронов в базу из коллектора (по (*)) и, что-особенно важно, инжекция дырок из базы в коллектор (рк (х)), т. е. в относительно высокоомный эпитаксиальный слой п-типа.

Это выражение для плотности тока насыщения в диоде с толстой базой можно получить также, исходя из того, что обратный ток обусловлен только диффузией неосновных носителей заряда в прилегающих к р-/г-переходу областях. Поэтому для вычисления плотности тока насыщения надо воспользоваться вторыми слагаемыми в (1.30) и (1.31) или соотношениями (1.26) и (1.27). При этом градиенты концентраций неосновных носителей в п- и р-областях около p-n-перехода можно определить как pno/Lp и npo/Ln ( 3.6).

Это выражение для плотности тока насыщения можно также получить, исходя из того, что обратный ток обусловлен только диффузией неосновных носителей заряда от омических переходов к р-и-переходу по прилегающим к переходу областям. Поэтому для вычисления плотности тока насыщения надо воспользоваться вторыми слагаемыми в (1.30) и (1.31) или соотношениями (1.26) и (1.27). При этом градиенты концентраций неосновных носителей в п- и р-областях можно определит ь как pnn/Wn и n^/Wp ( 3.9).

После уменьшения граничных концентраций неосновных носителей заряда в базе около переходов до нуля будут уменьшаться со временем токи эмиттера и коллектора, так как процесс рассасывания неосновных носителей заряда из базы продолжается и уменьшается абсолютное значение градиентов концентрации неосновных носителей заряда около соответствующих p-n-переходов. Изменения в распределении неосновных носителей заряда в различные моменты времени процесса расса-сы&ания показаны на 4.43, г.

Вследствие ухода под воздействием возросшего поля §к неосновных носителей заряда из объемов полупроводника, прилегающих к границам перехода, концентрации неосновных носителей у этих границ снизятся до значений, близких к нулю ( 10-4, в). Таким образом, вблизи границ перехода появляются градиенты концентраций неосновных яосителей и возникает их диффузионное двюкение из толщи полупроводниковых областей к границам перехода.

Будем считать, что справедливы обычные допущения теории р-п переходов. ОПЗ змиттерного и коллекторного р-п переходов имеют резкие границы с квазиэлектроней-тральными областями эмиттера, базы и коллектора. На краях ОПЗ справедливы граничные условия для концентраций неосновных носителей заряда в соответствии с выражения ми (1.97) и (1.98). В областях эмиттера, базы и коллектор имеет место низкий уровень инжекции неосновных носит . лей заряда.

ставляет собой среднее время от момента появления неравновесного носителя до его рекомбинации. Конечно, при рекомбинации исчезают и основные носители, избыточные концентрации которых в силу условия Арп = Ап„ подчиняются тому же уравнению (1.18). Однако в большинстве случаев интересуются поведением именно неосновных носителей и уравнение (1.18) записывают относительно избыточных концентраций неосновных носителей. Величина Дрп/Тр имеет смысл скорости рекомбинации неравновесных носителей, т.е. числа рекомбинирующих носителей в единице объема в единицу времени.