Скорость - диффузия - примесь
Cтраница 3
Член, стоящий в левой части уравнения ( П-66), выражает скорость извлечения примеси из рассматриваемого элемента объема потоком пара. Член, стоящий в правой части уравнения, обусловлен существованием радиального концентрационного градиента вследствие разницы в составах пара между точками, лежащими на оси и на границе с жидкостью. Следовательно, этот член выражает собой скорость диффузии примеси в радиальном направлении. Этим объясняется знак минус, стоящий в правой части уравнения. [31]
Образование таких зон можно объяснить кинетическими факторами. Согласно существующим представлениям, перед фронтом кристаллизации имеется неподвижный пограничный слой расплава ( диффузионный слой), через который примеси, не входящие в состав кристалла и отталкивающиеся фронтом кристаллизации, диффундируют от фронта кристаллизации обратно в расплав. При скорости кристаллизации, близкой к скорости диффузии примеси через неподвижный слой расплава, кристалл не захватывает механические примеси. Если же скорость кристаллизации выше скорости указанной диффузии примеси ( в нашем случае сверхстехиометрического избытка оксида иттрия), то последний накапливается перед фронтом кристаллизации. Состав расплава ИАГ смещается в сторону алюмината иттрия и происходит кристаллизация последнего. В кристалле образуется зона поликристаллического агрегата. Вслед за этим выделяется зона чистого ИАГ до нового обогащения расплава оксидом иттрия. [32]
Если скорость роста грани равна или выше скорости диффузии, то концентрация примеси перед растущей гранью постепенно возрастает, вызывая повышение концентрации примеси в слое расплава, примыкающем к движущейся границе раздела фаз. Так как рост грани осуществляется отложением на ней частиц основного вещества, то наличие перед гранью слоя с повышенной концентрацией примеси затрудняет рост грани, препятствуя прониканию к кристаллу частиц основного вещества. Для восстановления нормального роста этот слой посторонних частиц должен быть удален путем диффузии или конвекции. При отсутствии последней скорость роста замедляется до скорости диффузии примесей. [33]
Учет всех этих явлений при анализе работы кристаллизационной колонны весьма затруднителен. В соответствии с этим допущением примем далее, что скорость межфазового массообмена в кристаллизационной колонне лимитируется скоростью диффузии примеси в твердой фазе. [34]
В этом случае скорость отравления является функцией т и двух разных модулей Тиле - Ф и Фр. Профили а, р и 1 - г [ э были получены в [5.16] L Соответствующие результаты для Фр 10 приведены на рис. 5.1. При таком высоком значении ФР диффузионное сопротивление настолько большое, что приводит к практически полной дезактивации устьев пор у наружной поверхности гранулы катализатора. Это следует из нижней части рисунка 5.1: 1 - - ф почти равно нулю при стремлении г / Го к единице. Величина ФР 10 получается в тех случаях, когда константа скорости дезактивации слишком высока для того, чтобы достичь квазистационарного состояния, и ( или) при этом очень мала скорость диффузии примеси, выступающей в качестве яда. Хотя такое соотношение реализуется далеко не всегда, проведенный анализ полезен, поскольку показывает общие характерные особенности профиля активности в грануле, которые наблюдаются в определенных условиях. [35]
Образование таких зон можно объяснить кинетическими факторами. Согласно существующим представлениям, перед фронтом кристаллизации имеется неподвижный пограничный слой расплава ( диффузионный слой), через который примеси, не входящие в состав кристалла и отталкивающиеся фронтом кристаллизации, диффундируют от фронта кристаллизации обратно в расплав. При скорости кристаллизации, близкой к скорости диффузии примеси через неподвижный слой расплава, кристалл не захватывает механические примеси. Если же скорость кристаллизации выше скорости указанной диффузии примеси ( в нашем случае сверхстехиометрического избытка оксида иттрия), то последний накапливается перед фронтом кристаллизации. Состав расплава ИАГ смещается в сторону алюмината иттрия и происходит кристаллизация последнего. В кристалле образуется зона поликристаллического агрегата. Вслед за этим выделяется зона чистого ИАГ до нового обогащения расплава оксидом иттрия. [36]
 |
Распределение примеси в расплаве у границы раздела фаз с выступом на ее поверхности. [37] |
Таким образом, выступ, образовавшийся на границе раздела в результате случайных флуктуации, становится стабильным. Высота растущего слоя, таким образом, определяется тем, что он растет в направлении повышения температуры. Однако выступ не может распространяться за пределы области, определяемой равновесной температурой плавления чистого вещества. Другое ограничение на длину выступа накладывает скорость диффузии примеси из области расплава вблизи конца растущего выступа. Диффузией примеси определяется также понижение температуры плавления у основания выступа. [38]
Пленарный процесс заключается в создании на поверхности кремния пленки диоксида кремния ( SiOj) толщиной 0 1 - 1 мкм путем окисления пластины кремния в среде кислорода при высокой температуре и проведения фотолитографической обработки. При проведении фотолитографической обработки на окисленную пластину кремния наносят слой фотоэмульсии - фоторезист - и экспонируют его через фотошаблон, содержащий множество идентичных рисунков, задающих конфигурацию элементов активных структур приборов. Затем в растворе, содержащем плавиковую кислоту, травят обнажившуюся в отверстиях фоторезиста пленку диоксида кремния - вскрывают в ней окна. Оставшийся фоторезист полностью удаляют. Далее проводят диффузию примеси. Скорость диффузии примеси в полупроводник через окно и в защитной пленке диоксида кремния ( для акцепторной примеси бора и донорных примесей фосфора или мышьяка) сильно отличается. [39]
 |
Схема установки зонной плав-ки германия.| Схема бестигельной зонной плавки. [40] |
Уравнения ( 41 - 43) справедливы при соблюдении ряда условий - так называемых Пфановских приближений. Во-первых, коэффициент распределения - величина постоянная и не зависит от концентрации. Это отвечает предположению, что в диаграмме состояния системы основное вещество - примесь линии ликвидуса и отвечающая ей линия солидуса твердого раствора - прямые линии. Такое предположение оправдано только в области малых концентраций, и коэффициент распределения, вообще говоря, является функцией концентрации примеси. Во-вторых, диффузия в твердой фазе настолько мала, что ею можно пренебречь. В-третьих, примесь распределена по всему объему жидкой фазы равномерно. Так как фронт кристаллизации движется со скоростью, превышающей скорость диффузии примеси в расплаве, перед фронтом кристаллизации образуется слой, обогащенный примесью ( когда коэффициент распределения меньше единицы), или, наоборот, обедненный примесью. [41]
Страницы: 1 2 3