Загрязнения поверхности

В СССР и социалистических странах вопросам экологии уделяется большое внимание. Так, для борьбы с загрязнением атмосферы на электрических станциях, промышленных предприятиях и транспорте используются очистительные фильтры, механические золоуловители и т. п. Осуществляется переход на центральное теплоснабжение, производится электрификация быта, повышается безотходность в промышленности, создаются мощные очистительные сооружения, замкнутые циклы использования воды, ведутся разработки сверхпроводящих и криогенных ЛЭП. С учетом загрязнения окружающей среды выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания просматривается замена их на транспорте электрическими двигателями. Вопросы охраны окружающей среды должны постоянно находиться в поле зрения будущих инженеров.

Кроме предотвращения загрязнения окружающей среды при использовании органического топлива надо считаться с огромной массой балласта, извлекаемого из недр при современных масштабах добычи и потребления топлива.

Использование на АЭС ядерного топлива требует безопасного производства на них электрической или тепловой энергии. Под безопасностью АЭС понимают такое ее качество, которое исключает превышение установленных доз внутреннего и внешнего облучения персонала станции и норм загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами как в период нормальной эксплуатации АЭС, так и во время возникновения ядерных аварий (аварийный

Число ПГВ, питающихся ответвлениями от магистральных линий глубоких вводов, выбирается при конкретном проектировании с учетом многих факторов: степени загрязнения окружающей среды, требований надежности электроснабжения потребителей, наличия резервных связей на вторичном напряжении и др. Опыт проектирования и эксплуатации показал нецелесообразность присоединения к одной магистрали ПО—220 кВ более четырех ПГВ при мощности трансформаторов до 16—25 MB-А и более двух-трех подстанций с трансформаторами большей мощности.

Однако остается еще техника, призванная не губить человека, а служить ему. Ее в музей не сдашь. Этого и не нужно делать, если не говорить об устаревших технических изделиях. Но как же быть с истощением природных ресурсов, с ростом загрязнения окружающей среды? Ведь с ускорением научно-технического прогресса нарастает и процесс разрушения природы человеком. Если проблема поддержания экологического равновесия на Земле не стояла остро перед человечеством еще несколько десятилетий назад, то сейчас положение стало тревожным. И тревогу вызывает не только истощение полезных ископаемых и других природных ресурсов. Ведь меняется даже состав атмосферы. Земля может стать вообще не пригодной для жизни человека. Перед человечеством начинает маячить экологический кризис, в результате которого народонаселение Земли должно резко сократиться. Этот процесс представляется естественным и выглядит неизбежным. Однако это не так.

экологическое равновесие в природе. Сейчас разраба-* тываются высокоэффективные электронные приборы для непосредственного преобразования солнечной энергии в электрическую. Успех этих работ предопределит не только ликвидацию загрязнения окружающей среды, но и предотвращение перегрева атмосферы от тепловых энергетических установок (включая атомные), что также является важной экологической задачей.

Поверхностная индукционная закалка находит широкое применение в различных отраслях техники, особенно в машиностроении, автомобильной и тракторной промышленности. Этому способствует ряд специфических черт метода, обеспечивающих его высокие технико-экономические показатели. Индукционная закалка резко сокращает время термообработки, дает высокую производительность. Закалочные станки занимают мало места. Эти факторы совместно с отсутствием загрязнения окружающей среды позволяют размещать закалочные устройства непосредственно в механосборочных цехах и встраивать их в технологические линии.

Индукционные тигельные печи как плавильные устройства обладают большими достоинствами, важнейшие из которых — возможность получения весьма чистых металлов и сплавов точно заданного состава, стабильность свойств получаемого металла, малый угар металла и легирующих элементов, высокая производительность, возможность полной автоматизации, хорошие условия труда обслуживающего персонала, малая степень загрязнения окружающей среды.

Системы очистки и удаления радиоактивных газовых выбросов АЭС должны исключать возможность загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха радиоактивными веществами выше допустимых значений. Все газообразные и жидкие отходы АЭС проходят специальную очистку. Загрязненные воды АЭС, прошедшие специальную водоочистку, возвращаются на станцию для повторного использования. Надежная локализация радиоактшшых отходов позволяет исключить загрязнения окружающей среды.

Несмотря на бурный прогресс в энергетике и высокие темпы наращивания энергетического потенциала планеты, производство энергии недостаточно. Все еще приходится считаться с тем реальным фактом, что большая часть населения планеты голодает, страдает от нищеты и загрязнения окружающей среды.

Загрязнения окружающей среды почти не происходит при выработке электроэнергии на станциях, использующих геотермальную энергию, энергию солнечной радиации, а также энергию ветра и приливов.

Дифференциальное сопротивление гДИф, шунтирующее емкость р — n-перехода, определяется физическими процессами в переходе, т. е.хего вольт-амперной характеристикой. Практически величина дифференциального сопротивления определяется величиной токов утечки, возникающих вследствие загрязнения поверхности р — n-перехода, поэтому величина дифференциального сопротивления оказывается ниже расчетной, однако не меньше 1 МОм.

Основными причинами параметрических отказов ИМС, выражающихся в большинстве случаев в увеличении токов утечки, являются возникновение каналов электропроводности из-за миграции подвижных зарядов в оксидной пленке, загрязнения поверхности кристалла и разгерметизации корпуса.

На 29 приведена зависимость отказов интегральных микросхем Я средней степени интеграции от времени /. На интервале времени А (до Ю2 ч) проявляются скрытые дефекты, не обнаруженные отделом технического контроля при выпуске с завода: загрязнения поверхности, микротрещины в кристалле, возникающие во время монтажа микросхемы в корпусе, грубые ошибки при изготовлении и сборке и т. д. На интервале В (10а— Ю8 ч) отказы обусловлены различными неконтролируемыми причинами, распознать которые заранее невозможно. И наконец, участок С (свыше Ю8—10s ч) обусловлен старением — воздействием различных физико-химических факторов, в том числе проявлением взаимной диффузии в п—р-переходах, воздействием частиц высоких энергий (космических и наземных).

Недостатком щелочного травителя является возможность загрязнения поверхности кремния ионами щелочных металлов, удалить которые впоследствии бывает весьма трудно. Рельеф поверхности после обработки в таком травителе не гладкий, и характер рельефа в сильной степени зависит от качества предварительной механической обработки.

комнатной температуре (слои высокого качества получают при температуре подложки 250 — 300 °С); во-вторых, окисление моносилана легко сочетается с эпитаксией кремния (можно осуществить процессы в одном реакторе), что очень важно при нанесении защитных покрытий на эпитаксиальные структуры; в-третьих, окисление моносилана идет без образования углерод-содержащих соединений, что исключает возможность загрязнения поверхности кремния углеродом и образования карбидных фаз.

В полупроводниковых микросхемах широко применяются диоды со структурой металл—полупроводник, при создании которых ставится обратная задача: получить выпрямляющий (но не инжектирующий) контакт. Он может быть образован только к слаболегированным областям при концентрациях примесей не более 101в см~3. Практически все применяемые металлы (в том числе и алюминий) образуют контакты с лучшими выпрямляющими свойствами (большей высотой потенциального барьера срМ11) к областям /г-типа, чем к областям р-типа. Величина фмп сильно зависит от степени загрязнения поверхности кремния (в частности, от наличия на ней остатков диоксида). Для стабилизации и улучшения свойств контакта после нанесения пленки проводят термообработку. При использовании алюминия температура должна быть невысокой (менее 300 °С), в противном случае образуется р - п переход при контакте с /г-слоем или омический контакт при контакте с /j-слоем. Таким образом, создать одновременно омические и выпрямляющие контакты на одном кристалле, используя один и тот же металл (А1), затруднительно. На практике применяют разные металлы. Например, хорошие выпрямляющие контакты с кремнием л-типа образуют силициды тугоплавких металлов (Pt), получаемые нанесением металла с последующей термообработкой.

Другой составляющей тока реального диода, не учитываемой выражениями (3.8) и (3.9), является рекомбинационный ток на поверхности р-п перехода. Известно, что процесс рекомбинации электронов и дырок осуществляется не непосредственно, а при помощи определенных центров рекомбинации. Такими центрами реком'бина-ции могут являться различные загрязнения, нарушения структуры кристаллической решетки и т. д. Поверхность полупроводника имеет больше рекомбинационных центров, чем его объем, так как на поверхности решетка обрывается и вероятность загрязнения поверхности значительно выше, чем объема. Следовательно, по рекомби-национному току на поверхности р-п перехода можно судить о его качестве. Если же за счет искривления зон в поверхностном слое

ния и трибометрический метод. В первом методе на подложку дозирующим устройством наносят каплю жидкости. Изображение ее проецируют на экран, на котором измеряют угол смачивания, служащий мерой загрязнения поверхности подложки. Во втором методе, основанном на зависимости коэффициента трения покоя между двумя поверхностями от количества загрязнений, по поверхности подложки перемещают стальной шарик. Количество загрязнений оценивают по величине силы трения, определяемой входящим в состав прибора электромагнитным устройством. Оба метода носят относительный характер, так как они калибруются по определенному органическому соединению, например олеиновой кислоте.

При 1000 °С и концентрации гексафторида серы в водороде 0,2 % (объемы.) скорость травления кремния составляет 0,2 мкм/мин. Однако применение этого травителя требует принятия особых мер для предотвращения загрязнения поверхности подложки примесью серы,

Химическое обезжиривание заключается в обработке деталей в бензине БР-1 или Б-70 при комнатной температуре. Детали погружают в решетчатых корзинах ( 190) в ванну с бензином, затем корзины с деталями вынимают из ванны, встряхивают для удаления капель бензина и остатков грязи и вновь опускают во вторую ванну с более чистым бензином. После кратковременной промывки во второй ванне крышки и корпуса вынимают из корзины и высушивают на воздухе. Можно проводить химическое обезжиривание в щелочных растворах при температуре раствора 60—90° С в течение 10—• 60 мин. Длительность обезжиривания зависит от степени загрязнения поверхности крышек и корпусов и сокращается при перемешивании раствора.

о1гключения еще не успел затухнуть). После отключения линии выключателем Bt заряд на поврежденной фазе стекает в землю через дугу, а на неповрежденных Фазах наступает высокоча-стотный колебательный процесс выравнивания напряжения вдоль линии, обусловленный тем, что емкости линии в разных точках неповрежденных фаз имеют неодинаковый заряд ( 22-10, б). После затухания переходного процесса в линии без компенсации заряд равномерно распределяется вдоль линии, по всей длине которой устанавливается, одинаковое напряжение (70н > Е, зависящее от интервала между моментами срабатывания В2 и Вг, длины линии, мощности источника и коэффициента несимметрии. Во время паузы АПВ заряд медленно стекает в землю через активные проводимости, которые определяются степенью загрязнения поверхности изоляторов и метеорологическими условиями. К концу паузы АПВ напряжение на линии делается равным [/„ = UOKKn, где /Сд — коэффициент, характеризующий уменьшение напряжения за время бестоковой паузы. В среднем для сухой погоды при паузе /АПВ = 0,4с, Кя = = 0,6 -т- 0,7, однако эти цифры носят ориентировочный характер. Из сказанного следует, что даже при заданных параметрах схемы U0 является статистической величиной, зависящей от места к. з., интервала между моментами срабатывания выключателей, состояния поверхности изоляторов, условий погоды.