Amaliy mashg‘ulot. 4 Mavzu: Yarimo'tkazgichli materiallarni sirtiga ximik ishlov berish jarayonini hisobash

AMALIY MASHG‘ULOT.4
MAVZU: Yarimo'tkazgichli materiallarni sirtiga ximik ishlov berish jarayonini hisobash
Yarimo'tkazgichli asboblar ishlab chiqarishda kimyoviy jarayonlar namunalarni kristallografik yo'naltirishdan boshlab to tayyor asbobning korpusi zanglashiga qarshi qoplama o'tqazishgacha deyarli barcha texnologik bosqichlarda qo'llaniladi.
Kimyoviy ishlov asbobning turi va texnologik jarayonning borishiga qarab turli usullar bilan bajariladi. Kimyoviy ishlov mexanik ishlovdan so'ng amalga oshiriladi. Uning natijasida yarimo'tkazgichning mexanik ishlovda buzilgan qatlami kyetkaziladi va sirt tozaligiga erishiladi. Ba’zi hollarda kimyoviy yoki elektrokimyoviy ishlov plastinkalar sirtida turli geometrik relyef (andozalar) olish uchun ham qo'llaniladi
Kimyoviy va elektrokimyoviy ishlovni qo'llash bilan quyidagi vazifalarni bajariladi.
1) Sirtni tozalash va turg'unlashtirish;
2) Sirtni shakllantirish;
3) Yarimo'tkazgich material yoki p-n o'tish sifatini nazorat qilish;
4) Yarimo'tkazgich sirtiga turg'unlovchi, himoyalovchi yoki kontakt
hosil qiluvchi qoplamalar o'tqazish;
Birinchi guruhga yarimo'tkazgich sirtini oksid pardalar va turli xildagi chetki iflosliklardan tozalash; mexanik buzilgan qatlamni kyetkazish; sirtni turg'unlash; tayyor asbob tavsiflarini o'zgartirish maqsadida p-n tuzilmalarni yedirishlar kiradi.
Ikkinchi guruhga mexanik buzilmagan qat lam qalinligidagi kristall va plastinkalar olish uchun boshqaruvli kyetkazish, sirtda talab darajasidagi shaklni olish, quymalarni plastinkalar va kristallarga ajratish kiradi.
Uchinchi guruhga kristall tuzilmalar nuqsonlarini oshkorlash: dislokatsiyalar, blok va donadorlik chegaralari, egizaklik chegaralari va boshqalar; kirishmalar taqsimotidagi notekisliklarni, p-n o'tish chegarasini, pretsipitatlar va boshqalarni oshkorlash amallari kiradi.
To'rtinchi guruhga sirt xossalarini barqarorlash, uni himoyalash maqsadida qoplamalar (oksidlar, fosfatlar, xromatlar) o'tqazish; kontaktlar hosil qilish uchun metall qoplamalarni kimyoviy yoki elektrokimyoviy o'tqazish kiradi.
Yarimo'tkazgich plastinkalarni organik eritmalarda
tozalab yuvish
Bu ko'rinishdagi ishlov berish kimyoviy reaksiyalar natijasida sirtdagi iflosliklarni parchalash yo'li bilan tozalashdan iborat. Kimyoviy yog'sizlantirish deganda ishlov beriluvchi materialga ta’sir qilmaydigan, biroq yog' molekulalarini parchalovchi jarayonni bajaruvchi tarkib tushuniladi. Bu jarayonda teskari ifloslanish ro'y berm ay, barcha yog' molekulalari eritmaga o'tadi. Yuvuvchi kukun eritmalarda yog'sizlantirish, asosan yelimlangan plastinkalarni mexanik silliqlangandan so'ng to'g'ridan-to'g'ri dastlabki tozalovni bajarish uchun qo'lIaniladi. Yog'sizlantirish jarayonida suvda tuz eritmasidan iborat bo'lgan sovun plastinka sirtidagi sovunli yog’lar eritmasiga o'tadi, so'ng suvda yuvib tozalanadi.
Sovunlanish yog'lariga murakkab efirlar glitserin va yuqori molekulali organik kislotalardan (stearin, olein, palmitin va boshqalar) tarkib topgan o'simlik va hayvon yog'lari kiradi. Masalan, stearinning sovunlanish jarayonini quyidagi tenglamadan ko'rish mumkin.
Kislotalarda yuvib tozalash
Bu usul sirtni yot atomlar va metall ionlari, yog'li iflosliklar, hamda oksidlar, nitridlar, sulfidlar va boshqa kimyoviy birikrnalarda tozalashda qo'llaniladi. Metall ionlarni uzoqlashtirish ularni vodorod ionlari bilan o'rin almashtirishi ko'rinishida boradi. Metall atomlarini ketkazish uchun metallami erituvchi kislotalar ishlatiladi. Tozalanuvchi sirtda metal atomlarining qayta adsorbsiyasini bartaraf qilish uchun kompleks hosil qiluvchilar qo'llaniladi. Ular metall ionlar bilan turg'un birikrnalar - komplekslar hosil qiladi va eritmada qoladi.
Kremniy plastinkalar sirtidan oksid pardalami kyetkazish uchun vodorod ftoridi kislotaning asetondagi eritmasi 1:15 (hajmiy) nisbatda qo'llaniladi.
Bu ishda aseton qo'llanilishiga sabab, u kremniy plastinka sirtini ftorli kislota bilan ifloslanishini kamaytiradi va bu holda reaksiya quyidagicha kechadi:
Si02 +4HF ~ SiF4 +2H20,
SiF4+2F- ~ SiF6-2 ,
SiF6-2+ 2H ~ H2SiF6 .
Suv bilan yuvib tozalash
Suv bilan yuvish moysizlantirishdan so'ng qutbli eritma qoldiqlarini, yedirgich qoldiqlarini, flyuslami, kislotalami, ishqorlami, tuzlarni va boshqa iflosliklami kyetkazish maqsadida qo'llaniladi.
Suvda ko'pchilik tuzlar, kislotalar va ishqorlar eriydi. Yuqori temperaturalarda suv ko'pchilik metallar bilan ta'sirlashadi. Tabiatda suv turli kirishrnalar: changlar, gazlar, kimyoyaviy elementlar, mikroorganizmlar bilan ifloslanadi. Shuning uchun ham tabiiy suv yarimo'tkazgichli asboblar va IMSlarni tayyorlashda umuman qo'llanilmaydi. Yarimo'tkazgichli asboblami tayyorlash jarayoni dastlabki bosqichlarida distillangan suv va keyingi bosqichlarida esa ionsizlantirilgan suvdan foydalaniladi.
Suv bilan yuvib tozalash ko'p kaskadli vannalardan o'tqazish, kichik oqim, gidromexanik usul, ultratovush vannalarda va boshqalar bilan bajariladi.
Botirish bilan yuvish o'ta ifloslangan plastinkalarni tozalash uchun laboratoriya sharoitida qo'Hanilib, soddaligi bilan ajralib turadi.
Gidromexanik yuvib tozalash
jarayonining sxemasi:
l-suvni to'kish;
2-ishlov beriluvchiplastinka;
3-cho'tkalar;
4-suvni berish.