Получения дополнительной

Среди промышленных методов получения эпитаксиальных слоев кремния на практике используют в основном хлорид-ный и силановый.

Для получения эпитаксиальных слоев нитрида галлия и его твердых растворов можно использовать металлоорганические соединения. Однако как по структурным характеристикам, так и по уровню неконтролируемых примесей такие слои уступают слоям, получаемым в хлоридно-гидридном процессе.

Процессы получения эпитаксиальных структур кремния и германия состоят из двух, выполняемых последовательно в одном аппарате основных операций. Первую (газовое травление подложки) проводят для удаления с нее загрязненного и нарушенного поверхностного слоя толщиной 1—3 мкм. Одновременно за счет уменьшения микронеровностей повышается качество подложки и, как следствие, эпитаксиального слоя, в котором плотность дефектов упаковки снижается.

Таким образом, недостатком хлороводорода, как трави-теля подложек кремния, является высокая (>1180°С) температура процесса. Поэтому для низкотемпературных процессов получения эпитаксиальных структур кремния лучшие результаты дает применение сухого хлора. При 1000 °С скорость травления кремния газовой смесью He,-h

Оптимальные режимы получения эпитаксиальных слоев кремния пиролизом дихлорсилана следующие: давление парогазовой смеси в реакторе 50 — 200 ГПа; температура подложки 1000 — 1100°С; мольная доля кремния в газовой фазе 1,0 — Ы0~3; скорость осаждения 0,1 — 1,0 мкм/мин. Они обеспечивают получение эпитаксиальных слоев с равномерностью толщины слоя ±3 %.

Для получения эпитаксиальных структур с малым уровнем легирования применяют газоразрядный метод. Между двумя электродами из сильно легированных элементарных полупроводников или сплава, содержащего легирующую примесь, например борида лантана, пропускают водород. В создаваемом между электродами разряде (дуговой, искровой, тлеющий) образуется атомарный водород. Взаимодействуя с парами испаряющегося из электрода легирующего элемента, он образует его гидрид. Скорость этого процесса зависит от химического состава электродов, расстояния между ними (обычно 2—8 мм), приложенного напряжения (обычно 2—15 кВ) и скорости потока водорода через газозарядную камеру.

Установки для получения эпитаксиальных структур элементарных полупроводников из газовой фазы состоят из реактора и систем нагрева и газораспределения, управляемых микропроцессорами. Корпус реактора может располагаться как горизонтально ( 6.14, а), так и вертикально ( 6.14, б, в). Реакторы с вертикальным расположением корпуса подразделяются по конструкции подложкодержателя на реакторы с плоским ( 6.14, б) или цилиндрическим ( 6.14, в) подложкодержателями. Для повышения однородности распределения газовых потоков по площади подложек подложкодерж:атели вертикальных реакторов вращают.

6.14. Схемы конструкций горизонтального (о) и вертикальных (б, в) реакторов установок для получения эпитаксиальных слоев элементарных полупроводников:

Газораспределительные системы установок для получения эпитаксиальных структур элементарных полупроводников должны обеспечивать автоматическую подачу в заданной последовательности и с заданным расходом инертных газов, водорода, хлороводорода, паров воды и других тра-вителей, кремний- и германийсодержащих соединений, соединений легирующих элементов и др. С учетом этого газораспределительная система состоит из соединенных друг с другом трубопроводами испарителей, баллонов с различными газами и устройствами для дозирования, стабилизации и измерения газовых потоков, между которыми размещена различная запорная арматура (вентили, клапаны и др.). Инертные газы и водород подают в установки эпитак-сиального осаждения от централизованных источников. Типичная схема газораспределения эпитаксиальной установки приведена на 6.15, а. В случае работы реактора при пониженном давлении (до 13,3 гПа) ее дополняют системой, показанной на 6.15, б.

В настоящее время газовая эпитаксия в промышленных масштабах применяется главным образом в производстве структур арсенида галлия, используемых для изготовления полевых транзисторов и диодов Ганна, а также твердых растворов арсенид-фосфид галлия (д:л^0,40), применяемых для изготовления дискретных светодиодов и знаковых индикаторов красного цвета свечения. Технология таких структур основана на косвенных методах синтеза, проводимых в газовой фазе с использованием окислительно-восстановительных реакций, получивших название химических транспортных (см. 3.8, позиция Б, 4), и реакций обменного разложения смеси металлоорганических соединений (МОС) и гидридов элементов V группы (см. 3.8, позиция Б, 3). Принципиальные схемы процессов получения эпитаксиальных слоев полупроводниковых соединений и их твердых растворов с использованием этих реакций показаны на 6.17 на примерах арсенида галлия и твердого раствора арсенид-фосфид галлия.

В зависимости от формы соединения, в которой находятся элементы V группы, системы, применяемые для получения эпитаксиальных слоев арсенида галлия и твердого раствора арсенид-фосфид галлия, разделяют на хлоридно-гидридные Н2—Ga—НС1—AsH3, или Н2—Ga—НС1— —AsCls—РН3 и хлоридные Н2—Ga—AsCl3, или Н2—Ga— —AsCl3—РС13 (см. 6.17). Первая стадия процесса, протекающего в этих системах, заключается в переводе практически нелетучего при низких (около 800 °С) температурах элементарного галлия в летучее соединение — хлорид галлия (I). Для этого в хлоридно-гидридном процессе над расплавом галлия пропускают в токе несущего газа, чаще всего высокочистого водорода, хлороводород:

электростанция. В ночные часы избыточная электроэнергия направляется в гидротурбинные агрегаты, работающие в обращенном режиме: генератор переходит в режим электродвигателя, вращающего турбину, которая выполняет роль насоса, подающего воду в верхний резервуар. Происходит накопление потенциальной энергии воды, поднятой на необходимую высоту. В дневные часы вода из верхнего резервуара естественным путем опускается в нижний резервуар, обеспечивая вращение турбоагрегатов в генераторном режиме для получения дополнительной электроэнергии.

При принятии решений по КРМ на стороне выше 1 кВ рассматривается возможность получения дополнительной реактивной мощноети от СД, если их cosq>=l. Если номинальная активная мощность СД равна «ли больше указанной (прил. 9) , то нужно полностью использовать располагаемую реактивную мощность СД, определяемую по формуле (8.2) .

целесообразность получения дополнительной мощности НБК;

тельности получения дополнительной мощности путем отключения ПВД: 1 — при отсутствии ограничения по пропуску пара в юндснсатор; 2 — при tn B0=275° С отключены два ПВД; 3 — при tn BO=-275° С отключен один ПВД

Условие получения дополнительной мощности Продолжительность режима формовки, ч/год

Соотношение максимальной и экономической мощностей. Осуществление перегрузочных режимов приводит к снижению потребной мощности вводимых маневренных энергоблоков и соответствующих капиталовложений в них. При этом ухудшаются показатели тепловой экономичности перегружаемых энергоблоков, что приводит к соответствующему перерасходу топлива. В зависимости от продолжительности работы в перегрузочных режимах и технически возможных размеров получения дополнительной мощности оптимальное соотношение экономической и максимальной мощностей Жэк.олт может изменяться. Рассмотрим особенности определения значений -/Уэк.опт- Наивыгоднейшую мощность энергоблока при перегрузке основным перегрузочным клапаном определим по минимуму приведенных затрат 3 в системе:

Так как при получении дополнительной мощности всегда соблюдается условие dbn/'dN>0, то из выражения (5.61) следует, что целесообразность получения дополнительной мощности, определяемая соотношением (Л/эк/Л/тах)0пт<1, выполняется только при а>Ьп. В случае Ьп = а (или 6п>а) получение дополнительной мощности указанным способом экономически не оправдывается.

ных способов получения дополнительной мощности такая задача

Турбина с обводом пара. Одним из наиболее распространенных способов получения дополнительной мощности является использование обводного (байпасного) подвода пара. При этом может быть осуществлен как внутренний, так и внешний обвод. При использовании такого способа необходимо дополнительное увеличение производительности парогенератора, тягодутьевых устройств, системы топливоснабжения, пропускной способности главных паропроводов, а также увеличение мощности электротехнической части генератора и трансформаторов. В данном случае необходимо найти оптимальное давление промежуточной камеры, в которую может осуществляться впрыск свежего пара. Экономически наивыгоднейшее давление такой промежуточной камеры Рбо определяется переменной частью приведенных затрат (5.59).

Рассмотрены энергоблоки турбин — К-300-240 и К-500-166, отличающиеся начальными параметрами пара. Удельная стоимость оборудования станции (за исключением турбин) принята соответственно 8,3-104 и 7,0-104 руб/'(кг/с). Кратность охлаждения на номинальном режиме т0 = 50. Полученные результаты расчета представлены на 5.35 и 5.36, из которых следует, что оптимальное давление в перегрузочной камере (в точке байпасного подвода) Рбо-опт существенно зависит от продолжительности получения дополнительной мощности тпиц. Чем больше тпик, тем большей оказывается оптимальная дополнительная мощность и тем ниже давление в перегрузочной камере. Это объясняется следующим: при малых Тпик, что соответствует покрытию остропиковых нагрузок, более эффективно использование ГТУ. По мере увеличения продолжительности прохождения пика эффективность использования ГТУ снижается и более экономичным оказывается получение дополнительной мощности на энергоблоках указанным способом. Поэтому для принятых условий на участке тпш<>1000 ч/год наблюдается интенсивное снижение оптимальных давлений на перегрузочных режимах рсо.опт, что приводит к значительному увеличению

При осуществлении ежесуточного цикла аккумулирования в период провала графика электрических нагрузок осуществляется зарядка аккумулятора горячей водой. Подогрев ее производится отборным паром турбины, что обеспечивает снижение электрической мощности ТЭЦ. В период максимума электрических нагрузок горячая вода потребителям отправляется из аккумулятора, а высвободившийся отборный пар используется для получения дополнительной электрической мощности. Количество сетевой воды, проходящей через сетевые подогреватели в период разрядки аккумулятора оказывает влияние на значение получаемой пиковой мощности, а также на продолжительность работы в пиковом режиме.