கலப்பு சிலிக்கான். குறைக்கடத்திகளின் ஊக்கமருந்து. உலோகவியலில் உலோகக்கலவை

குறைக்கடத்தி ஊக்கமருந்துமின் பண்புகளை வேண்டுமென்றே மாற்றும் நோக்கத்துடன் அசுத்தங்கள் அல்லது கட்டமைப்பு குறைபாடுகளை அறிமுகப்படுத்தும் செயல்முறையாகும்.

டோப் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்திகளின் மின் பண்புகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட நன்கொடையாளர் அல்லது ஏற்றுக்கொள்ளும் அசுத்தங்களின் தன்மை மற்றும் செறிவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. அசுத்தங்கள், ஒரு விதியாக, குறைக்கடத்திகளில் மாற்று திட தீர்வுகளை உருவாக்குகின்றன மற்றும் 1018 - 1020 செமீ-3 மதிப்புகள் வரை அதிக கரைதிறன் கொண்டவை. இந்த அசுத்தங்கள் சிறிய கேரியர் கேப்சர் கிராஸ் பிரிவுகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை பயனற்ற மறுசீரமைப்பு மையங்கள் மற்றும் சார்ஜ் கேரியர்களின் வாழ்நாளில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது.

ஊக்கமருந்து முறைகள் இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன: நேரடியாக ஒற்றை படிகங்கள் மற்றும் எபிடாக்சியல் கட்டமைப்புகள் அல்லது ஒற்றை படிகங்களின் தனிப்பட்ட பகுதிகளின் உள்ளூர் ஊக்கமருந்து ஆகியவற்றின் செயல்முறைகளில்.

படத்தில். 1.19 குறைக்கடத்தி ஊக்கமருந்து முறைகளின் வகைப்பாட்டைக் காட்டுகிறது. இந்த முறைகளின் சுருக்கமான பகுப்பாய்வைக் கொடுப்போம்.

அதிக வெப்பநிலை கலவை

உயர் வெப்பநிலை பரவல் முறைசிலிக்கானின் ஒற்றைப் படிகத்தின் மேற்பரப்புடன் டோபண்ட் தொடர்பு கொண்டு வரப்படுவதைக் கொண்டுள்ளது. ஒற்றை படிகமானது வெப்பமடைகிறது, மேலும் அசுத்த அணுக்கள் ஒற்றை படிகத்திற்குள் ஊடுருவி, லட்டியில் உள்ள சிலிக்கான் அணுக்களை மாற்றுகின்றன.

உயர்-வெப்பநிலை பரவல் முறையானது குறைக்கடத்திகளில் கொடுக்கப்பட்ட வகை கடத்துத்திறனுடன் உள்ளூர் பகுதிகளை உருவாக்குவதற்கு மிகவும் வளர்ந்த மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும்.

அரிசி. 1.19 குறைக்கடத்திகளுக்கான உள்ளூர் ஊக்கமருந்து முறைகளின் வகைப்பாடு

அசுத்தங்களை அறிமுகப்படுத்த பல வழிமுறைகள் உள்ளன.

மணிக்கு மாற்று பரவல்(காலியிடங்களுடன் பரவல்) வெப்பமடையும் போது லட்டு வலுவான வெப்ப அதிர்வுகளை அனுபவிக்கிறது. சில அணுக்கள் தங்கள் இடங்களை விட்டு வெளியேறி மற்றவற்றால் மாற்றப்படுகின்றன. தோராயமாக அதே அளவு மற்றும் வேலன்சியுடன் கூடிய தூய்மையற்ற அணு அருகில் இருந்தால், ஒரு லட்டு தளத்தில் காணாமல் போன அணுவை ஒரு தூய்மையற்ற அணுவால் மாற்றலாம். தூய்மையற்ற அணுக்கள் அனைத்து திசைகளிலும் லட்டு தளங்களில் சீரற்ற முறையில் நகர்கின்றன, ஆனால் பொதுவாக அவற்றின் இயக்கம் தூய்மையற்ற செறிவைக் குறைப்பதை நோக்கி இயக்கப்படுகிறது. மாற்று பரவல் விகிதம் லட்டுகளில் காலியிடங்களின் உருவாக்கத்தின் விகிதத்தைப் பொறுத்தது.

மணிக்கு செயல்படுத்தலின் பரவல்அசுத்த அணு, அசல் தனிமத்தின் அணுவை மாற்றாமல், இடைவெளிகளில் உள்ள படிக லட்டியில் ஒரு இடத்தைக் கண்டறிகிறது. அதிக வெப்பநிலையில், தூய்மையற்ற அணுக்கள் ஒரு இடைநிலை தளத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு குதித்து, மாற்று பரவலை விட அதிக வேகத்தில் பரவுகிறது.

தடைகள் மற்றும் p-n சந்திப்புகளை உருவாக்க, தூய்மையற்ற அணுக்களின் பரவல் செயல்முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவை குறைக்கடத்தியின் படிக லட்டுக்குள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு அதன் மின் பண்புகளை மாற்றுகின்றன.

ஐசோட்ரோபிக் பரவலின் செயல்முறை பரவல் குணகத்தைப் பயன்படுத்தி விவரிக்கப்படுகிறது டிமற்றும் இருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது ஃபிக்கின் முதல் விதி:

எங்கே ஜே- பரவும் அணுக்களின் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தி, என்- அணுக்களின் செறிவு, எக்ஸ்- ஒருங்கிணைப்பு.

1855 ஆம் ஆண்டு A. Fick என்பவரால் வெப்பச் சமன்பாட்டுடன் ஒப்புமை மூலம் இந்த நிகழ்வு விதி உருவாக்கப்பட்டது.

பரவல் குணகம் டிவெப்பநிலை சார்ந்தது டிபின்வரும் வழியில்:

எங்கே டி 0 என்பது ஒரு நிலையான மதிப்பு, ε என்பது அணு தாவிற்கான செயல்படுத்தும் ஆற்றல், கே- போல்ட்ஸ்மேன் நிலையான.

ஒரு பரிமாண பரவலின் போது காலப்போக்கில் பரவும் பொருளின் செறிவில் ஏற்படும் மாற்றம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது ஃபிக்கின் இரண்டாவது விதி:

ஒரு குறைக்கடத்தியில் உள்ள டோபண்ட் வாயு, திரவ அல்லது திட மூலத்திலிருந்து அறிமுகப்படுத்தப்படலாம். எனவே, ஒரு வெளிப்புற மூலத்திலிருந்து ஒரு அசுத்தத்தை அறிமுகப்படுத்தும் முறையின் படி, அசுத்தங்களின் செறிவில் ஒத்திசைவற்ற தன்மையை உருவாக்குவதற்கு அவசியமான நடுத்தரத்திற்கு, மூன்று முறைகள் வேறுபடுகின்றன.

செயல்பாட்டில் ஒரு மூடிய அமைப்பில் பரவல்(மூடப்பட்ட குழாய் முறை), கடத்தல் தகடுகள் மற்றும் தூய்மையற்ற ஆதாரங்கள் (டிஃப்யூசன்ட்) ஒரு குவார்ட்ஸ் ஆம்பூலில் ஏற்றப்பட்டு, வெளியேற்றப்பட்டு, சீல் வைக்கப்பட்டு அடுப்பில் வைக்கப்படுகின்றன (படம் 1.20, ஏ) திரட்டப்பட்ட எந்த நிலையிலும் உள்ள பொருட்கள் ஒரு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். மூடிய குழாய் முதலில் வாயு மூலத்தின் சிதைவு வெப்பநிலைக்கு சூடாகிறது. கலப்பு தகடுகளில் ஒரு உள்ளூர் பரவல் ஆதாரம் உருவாகிறது, அதன் இருப்பிடம் தொடர்புடைய முகமூடியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பின்னர் வெப்பநிலை உயர்கிறது, இது குறைக்கடத்தியின் பெரும்பகுதியில் டோபண்டின் பரவலுக்கு தேவையான நிலைமைகளை உருவாக்குகிறது. இதன் விளைவாக, கொடுக்கப்பட்ட தூய்மையற்ற செறிவு மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட வகை கடத்துத்திறன் கொண்ட பகுதிகள் உருவாகின்றன. முறை பல குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது:

- டோப் செய்யப்பட்ட பகுதிகளின் மின் அளவுருக்கள் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட வேலை தொகுதியில் வளிமண்டலத்தின் கலவையை கணிசமாக சார்ந்துள்ளது;

- இரண்டு-நிலை வெப்ப சிகிச்சை செயல்முறை கலவை செயல்முறையின் காலத்தை அதிகரிக்கிறது;

- ஒரு மூடிய குழாய் தயாரிப்பதற்கு நிறைய நேரம் தேவைப்படுகிறது;

- ஒரு மாதிரியைப் பெறுவது குழாயின் அழிவுடன் சேர்ந்துள்ளது;

- குறைந்த மேற்பரப்பு தூய்மையற்ற செறிவில் மின் இயற்பியல் அளவுருக்களின் குறைந்த இனப்பெருக்கம்.

அரிசி. 1.20 பரவல் முறைகளின் வரைபடம்: 1 - திறந்த பரவல் குழாய்; 2 - மூடிய பரவல் குழாய்; 3 - தட்டுகள்; 4 - பேட்டை; 5 - கேரியர் வாயுவை அறிமுகப்படுத்துவதற்கான வெளியீடு முடிவு; 6 - பரவல் உலை; 7 - டிஃப்யூசன்ட் கொண்ட ஆம்பூல்கள்; 8 - திடமான டிஃப்பியூசர்; 9 - திரவ டிஃப்பியூசர்

பெரும்பாலும், இந்த முறை ஆழமான கலவை நோக்கத்திற்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மிகவும் பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் முறை ஒரு திறந்த அமைப்பில் பரவல்("திறந்த குழாய்" முறை). இந்த வழக்கில் பரவல் திட, திரவ அல்லது வாயு மூலங்களிலிருந்து மேற்கொள்ளப்படலாம். சிலிக்கானில் பரவும் போது முக்கிய டிஃப்யூசன்கள் போரான் மற்றும் பாஸ்பரஸ் ஆகும். உள்ளூர் பன்முகத்தன்மையை உருவாக்குவது இரண்டு நிலைகளில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. முதல் கட்டத்தில் (டிரைவ் நிலை)பரவலுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த வெப்பநிலையில் மேற்பரப்பில் தேவையான இடங்களில், தூய்மையற்ற ஒரு மெல்லிய பரவல் அடுக்கு உருவாக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது கட்டத்தில் (முடுக்கம் நிலை)தட்டுகள் டிஃப்யூசன்கள் இல்லாத வளிமண்டலத்தில் சூடேற்றப்படுகின்றன. இந்த வழக்கில், அசுத்தங்களின் பரவல் மறுபகிர்வு ஏற்படுகிறது, இது தட்டின் அளவில் ஒரு உள்ளூர் பகுதியை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.

இந்த முறையில் இரண்டு-படி பரவல் இரண்டு முக்கிய நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. முதலாவதாக, செயல்முறையை இரண்டு நிலைகளாகப் பிரிப்பது செயல்முறையை மேலும் கட்டுப்படுத்தக்கூடியதாக ஆக்குகிறது, முடிவுகளின் மறுஉருவாக்கம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் கட்டுப்பாட்டை எளிதாக்குகிறது. இரண்டாவதாக, ஓட்டுநர் நிலையின் குறைந்த வெப்பநிலை செயல்முறை எதிர்கால நிலையான ஒத்திசைவுகளை மறைப்பதை எளிதாக்குகிறது. பரவலான நீராவி இல்லாத நிலையில் முடுக்கம் நிலை ஏற்படுகிறது.

அதிக வெப்பநிலை பரவல்திடமான பிளானர் டோபண்ட் மூலங்களைப் பயன்படுத்தி சாத்தியமாகும். திட மூலங்களைப் பயன்படுத்த பல வழிகள் உள்ளன. டோப் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்தி செதில்களுக்கு இணையாக தூய்மையற்ற மூலத்தின் இருப்பிடம் மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாகும். தட்டுகளுக்கும் டிஃப்பியூசருக்கும் இடையிலான தூரம் உறவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

எங்கே டி- வாயு ஊடகத்தில் அசுத்தங்களின் பரவல் குணகம், டி- தட்டு செயலாக்க நேரம். பொதுவாக மதிப்பு எல்(டிஃப்யூசன்ட் பிளேட்) செமிகண்டக்டர் செதில்களின் அளவிற்கு நெருக்கமாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது, மேலும் பொருள் போரான் ஆக்சைடு (B2O3), போரான் நைட்ரைடு (BN), அலுமினியம் பாஸ்பேட் (Al2O3 3P2O5) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஒரு கண்ணாடி-பீங்கான் கலவை ஆகும்.

திடமான பிளானர் மூலங்களின் பயன்பாடு ஊக்கமருந்துகளின் சீரான தன்மையை மேம்படுத்தவும், பொருத்தமான கட்டமைப்புகளின் விளைச்சலின் சதவீதத்தை அதிகரிக்கவும், பரவல் உலைகளின் வேலை அளவை பகுத்தறிவுடன் பயன்படுத்தவும், நச்சு எதிர்வினை தயாரிப்புகளை அகற்றவும் உதவுகிறது.

திடமான கட்டத்தில் இருந்து அதிக வெப்பநிலை பரவல் முறையானது உயர் வெப்பநிலை சிகிச்சையின் காலத்தை 2-4 மடங்கு குறைக்கவும், நன்கொடையாளர் மற்றும் ஏற்பி அசுத்தங்களை ஒரே நேரத்தில் அறிமுகப்படுத்தவும், ஊக்கமருந்து செயல்பாட்டின் உழைப்பு தீவிரத்தை 2-3 ஆக குறைக்கவும் செய்கிறது. ஒரே நேரத்தில் கட்டமைப்புகளின் மின் அளவுருக்களை மேம்படுத்தும் போது.

கொடுக்கப்பட்ட ஆரம்ப மற்றும் எல்லை நிபந்தனைகளுக்கான ஃபிக்கின் இரண்டாவது விதிக்கான தீர்வு வடிவம் கொண்டது:

எங்கே என்(எக்ஸ், டி) - தொலைவில் உள்ள அசுத்தங்களின் செறிவு எக்ஸ்மேற்பரப்பில் இருந்து என்- அசுத்தங்களின் மேற்பரப்பு செறிவு, டி- பரவல் நேரம்.

டிரான்சிஸ்டர் பகுதிகளின் உருவாக்கம் பரவல் செயல்முறையின் செறிவு மற்றும் நேர அளவுருக்களை அமைப்பதன் மூலம் நிகழ்கிறது.

படத்தில். 1.21 கணக்கிடப்பட்ட வளைவுகளைக் காட்டுகிறது (A)மற்றும் இதன் விளைவாக தூய்மையற்ற விநியோக சுயவிவரம் (ஆ)இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் பகுதிகளில்.

அரிசி. 1.21. உயர் வெப்பநிலை பரவல் மூலம் டிரான்சிஸ்டர் இருமுனை அமைப்பு பகுதிகளை உருவாக்குதல்

உயர்-வெப்பநிலை பரவல் முறைகளின் பகுப்பாய்வைச் சுருக்கமாக, இந்த தொழில்நுட்ப செயல்முறைகள் செமிகண்டக்டர் தொடர்ச்சியான ஊடகங்களில் உள்ளூர் ஒத்திசைவுகளை உருவாக்குவதை உறுதிசெய்கிறது, அவை பரந்த அளவிலான செறிவுகள் மற்றும் அசுத்தங்களின் ஆழம் கொண்ட பகுதிகளின் வடிவத்தில் உள்ளன.

அதே நேரத்தில், உயர்-வெப்பநிலை பரவல் முறைகள் பல குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன: - ஐசோட்ரோபி, இது சிலிக்கான் செதில் உருவான ஒத்திசைவின் அளவு வரம்பிற்கு வழிவகுக்கிறது;

- மின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள், அதே போல் அதிக வெப்பநிலையில் தட்டுகளின் செயலாக்கத்தின் காரணமாக ஒரு தொடர்ச்சியான ஊடகத்தில் இடப்பெயர்வுகள் மற்றும் இயந்திர அழுத்தங்களின் உருவாக்கம்;

- அதிக பரவல் குணகம் மற்றும் நல்ல கரைதிறன் கொண்ட வெப்பநிலை வரம்பில் 900 - 1250 °C டிஃப்யூசண்டுகளின் வரையறுக்கப்பட்ட தொகுப்பு;

- சுற்றுச்சூழலில் இருந்து குழாய்கள் வழியாக ஊடுருவிச் செல்லும் கேரியர் வாயுக்கள் அல்லது வாயுக்களின் ஓட்டம் காரணமாக கட்டமைப்பை உருவாக்கும் போது செயலில் உள்ள பகுதியில் பயன்படுத்தப்படும் அசுத்தங்களின் தோற்றம்;

- மெல்லிய டோப் செய்யப்பட்ட அடுக்குகள் மற்றும் அரிதான p-n சந்திப்புகளைப் பெறுவதில் சிரமம்.

இவை அனைத்தும் உயர்-வெப்பநிலை பரவல் முறைகளின் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது மற்றும் முழு தொழில்நுட்ப செயல்முறையின் மிகவும் திறமையான ஆட்டோமேஷன் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை சிக்கலாக்குகிறது. எனவே, கொடுக்கப்பட்ட கடத்துத்திறன் மற்றும் செறிவு பகுதிகளை உருவாக்குவதற்கான தொழில்நுட்பத் துறையில் ஆராய்ச்சி பணிகள் செயல்முறைகளின் செயல்திறனை அதிகரிப்பதையும் மற்ற ஊக்கமருந்து முறைகளுடன் இந்த செயல்முறைகளின் பகுத்தறிவு கலவையையும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.

அயன் பொருத்துதல்

அயன் பொருத்துதல்(அயன் பொருத்துதல், அயனி ஊக்கமருந்து) என்பது அசுத்த அணுக்களை அதன் மேற்பரப்பை துரிதப்படுத்தப்பட்ட அயனிகளால் தாக்குவதன் மூலம் திடப்பொருளில் அறிமுகப்படுத்தும் செயல்முறையாகும்.

நடைமுறையில், அயன் பொருத்துதல் முறையானது, 10 keV இலிருந்து 1 MeV வரையிலான ஆற்றல்களைக் கொண்ட முடுக்கப்பட்ட அயனிகளின் கற்றைகளுடன் திடப்பொருட்களை குண்டுவீசிக் கொண்டிருக்கும், அவை உள்ளூர் ஒத்திசைவுகள் மற்றும் p-n சந்திப்புகளை உருவாக்குகின்றன. முடுக்கப்பட்ட அயனிகள் படிக லேட்டிஸில் ஊடுருவி, அணுக்களின் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அணுக்கருக்களின் விரட்டும் எதிர்ப்பைக் கடந்து செல்கின்றன. கனமான பொருட்களின் அயனிகளை விட இலகுவான பொருட்களின் அயனிகள் ஆழமாக ஊடுருவுகின்றன, ஆனால் பிந்தையவற்றின் பாதை மிகவும் நேரடியானது.

ஒரு ஊடகத்தில் அயனிகளின் ஊடுருவலின் ஆழம் வரம்பு என்ற கருத்தாக்கத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. சராசரி சாதாரண மைலேஜ் எக்ஸ்அயனியின் ஆரம்ப வேகத்தின் திசையில் சராசரி மொத்த பாதையின் பாதையின் முன்கணிப்பைக் குறிக்கிறது. படிக அச்சில் அயன் கற்றை நிகழ்வின் திசையின் துல்லியமான நோக்குநிலையுடன், கையாடல்படிகத்தில் உள்ள அயனிகள். இந்த வழக்கில், அயனி வரம்பு நோக்குநிலை அல்லாத கதிர்வீச்சை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது. அயனி லட்டியில் கோளாறு மண்டலங்களை ஏற்படுத்தும், அதன் அளவு 3 - 10 nm ஆக இருக்கலாம். லட்டியில் உள்ள அணுவிற்கு அயனியால் மாற்றப்படும் ஆற்றல் திடப்பொருளில் உள்ள அணுக்களின் பிணைப்பு ஆற்றலை விட அதிகமாக இருக்கும்போது இது நிகழ்கிறது. ஒழுங்கற்ற மண்டலங்கள் அல்லது கதிர்வீச்சு குறைபாடுகள் கதிர்வீச்சின் போது குவிந்து, அவற்றின் எண்ணிக்கை ஒரு முக்கியமான மதிப்பை மீறும் போது, ​​படிக கட்டமைப்பின் ஒரு உருவமற்ற அடுக்குக்கு உள்ளூர் மாற்றம் ஏற்படுகிறது. இடைநிலை அயனிகளில் பெரும்பாலானவை இடைநிலைகளில் அமைந்துள்ளன மற்றும் மின்சாரம் செயல்படவில்லை. படிக அமைப்பை மீட்டெடுக்க, கதிரியக்க ஊடகம் அனீல்ட் செய்யப்படுகிறது, இதன் விளைவாக கதிர்வீச்சு குறைபாடுகளின் சிதைவு ஏற்படுகிறது. அதே நேரத்தில், தூய்மையற்ற அயனிகள் காலியான தளங்களை ஆக்கிரமித்து அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன, கொடுக்கப்பட்ட தூய்மையற்ற செறிவு அல்லது p-n சந்திப்புகளுடன் பகுதிகளை உருவாக்குகின்றன. அயன் பொருத்துதலுக்கான நிறுவலின் வடிவமைப்பு படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1.22.

அரிசி. 1.22. அயன் பொருத்துதல் நிறுவல் வரைபடம்: 1 - அயனி மூல; 2 - இழுக்கும் மின்முனைகள்; 3 - சேனல்; 4 - காந்த பிரிப்பான்; 5 - கவனம் செலுத்துதல் மற்றும் ஸ்கேனிங் அமைப்பு; 6 - தணிப்பு; 7 - முடுக்கி குழாய்; 8 - உயர் மின்னழுத்த ஆதாரம்; 9 - பெறும் அறை; 10 - டிரம்; 11 - கசிவு கொண்ட சிலிண்டர்

அயனிகளின் ஆதாரம் ஒரு வாயு-வெளியேற்ற அறை ஆகும், இதில் பொருத்தப்பட்ட பொருளின் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் எலக்ட்ரான் குண்டுவீச்சைப் பயன்படுத்தி அயனியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. கூடுதல் அயனியாக்கம் ஒரு காந்த பிரிப்பான் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. பொதுவாக இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட டோபண்ட் அயனி மூலங்கள் p- மற்றும் n-வகை பகுதிகளை உருவாக்கப் பயன்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, கசிவு உள்ள சிலிண்டரிலிருந்து வரும் போரான் ட்ரைபுளோரைடு (BF3) ஏற்பி தூய்மையற்ற ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிவப்பு பாஸ்பரஸுடன் கூடிய ஹீட்டரில் உருவாகும் பாஸ்பரஸ் நீராவி பெரும்பாலும் நன்கொடை அசுத்தமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உயர் மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட பிரித்தெடுத்தல் மின்முனைகளைப் பயன்படுத்தி அயனிகள் உருவகப்படுத்தப்படுகின்றன. காந்த பிரிப்பான் மற்றும் ஃபோகசிங் மற்றும் ஸ்கேனிங் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி அயன் கற்றை சேனலில் உருவாகிறது. ஒரு காந்தப் பிரிப்பான் வழியாகச் சென்ற பிறகு, அயனிகள் வெகுஜனத்தால் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, அவை கவனம் செலுத்தும் அமைப்பில் நுழைகின்றன.

உருவாக்கப்பட்ட அயன் கற்றை செங்குத்து விமானத்தில் அமைந்துள்ள மேற்பரப்பை ஸ்கேன் செய்கிறது. கொடுக்கப்பட்ட கதிர்வீச்சு அளவை எட்டும்போது அயன் கற்றையைத் தடுக்கும் வகையில் சேனலில் உள்ள ஷட்டர் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. உயர் மின்னழுத்த மூலத்துடன் கூடிய முடுக்கம் குழாய் (~200 kV) அயனிகளை விரும்பிய ஆற்றலுக்கு துரிதப்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. கதிரியக்கப் பொருள் பெறும் அறையில் அமைந்துள்ள டிரம்-வகை கேசட்டில் வைக்கப்படுகிறது, இது 10-3 Pa அளவிற்கு வெளியேற்றப்படுகிறது.

ஒரு குறிப்பிட்ட கதிர்வீச்சு நேரத்தில் டிரம்மை சுழற்றுவதன் மூலமும் அயன் கற்றையை ஸ்கேன் செய்வதன் மூலமும் ஊக்கமருந்துகளின் சீரான தன்மை கட்டமைப்பு ரீதியாக உறுதி செய்யப்படுகிறது. டி(c), உறவிலிருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது

இதில் α என்பது கதிரியக்க டிரம் சுற்றளவின் பிரிவு கோணம்; கே- கதிர்வீச்சு அளவு, C/m2; ஜே- பீமில் உள்ள அயன் மின்னோட்ட அடர்த்தி, A/m2.

கதிர்வீச்சு அளவு ஒரு அலகு மேற்பரப்பில் உட்பொதிக்கப்பட்ட துகள்களின் எண்ணிக்கையை தீர்மானிக்கிறது:

எங்கே கே- ஒரு அயனியின் கட்டணம், பி- அயனியாக்கம் பெருக்கம், இ- எலக்ட்ரான் சார்ஜ்.

அயனி பொருத்துதல் முறையின் ஒரு தனித்துவமான அம்சம், அதிகபட்ச செறிவை உருவாக்கும் திறன் மேற்பரப்பில் அல்ல, இது பரவல் செயல்முறைகளுக்கு பொதுவானது, ஆனால் நடுத்தரத்தின் ஆழத்தில். இது நிகழ்கிறது, ஏனெனில் அயனி ஆற்றல் அதிகரிக்கும் போது, ​​செறிவு அதிகபட்சம் குறைக்கடத்தியில் ஆழமாக அமைந்துள்ளது. மேற்பரப்பு செறிவு குறைகிறது. அயனி ஆற்றல் 2.5 MeV ஆக அதிகரிக்கும் போது, ​​ஊடுருவல் ஆழம் அதிகரிக்கிறது. இந்த வழக்கில், தூய்மையற்ற செறிவு ஒரு தலைகீழ் அடுக்கு நடுத்தர ஆழமாக உருவாகிறது, p-n மற்றும் n-p சந்திப்புகளை உருவாக்குகிறது (படம் 1.23).

அரிசி. 1.23. சிறிய அயனிகளின் அறிமுகத்தின் போது p-n சந்திப்புகளின் உருவாக்கம் ( ஏ) மற்றும் பெரிய ( பி) ஆற்றல்கள்

பீம் சேனலிங் பயன்முறையில், விரும்பத்தகாத, மோசமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட விளைவுகள் எழுகின்றன. முழு ஊக்கமருந்து மூலம், டோப் செய்யப்பட்ட லேயரில் இலவச சார்ஜ் கேரியர்களின் செறிவு உட்பொதிக்கப்பட்ட அசுத்தங்களின் செறிவை விட குறைவாக உள்ளது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். அயனிகள் மின்சாரம் செயலற்ற நிலையில் உள்ள இடைநிலை நிலைகளில் நுழைவதால் இது நிகழ்கிறது. அசுத்தங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான குணகம், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஏற்பி தூய்மையற்றது

எங்கே முதலியன- தலைகீழ் அடுக்கில் துளைகளின் செறிவு; என்டி- அசல் சிலிக்கானில் நன்கொடையாளர்களின் செறிவு; என்.ஏ.- அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஏற்பி தூய்மையற்ற அணுக்களின் சராசரி செறிவு. நன்கொடையாளர் அசுத்தத்தை அறிமுகப்படுத்துவதற்கான பயன்பாட்டு குணகம் இதேபோல் பெறப்படுகிறது.

ஒரு குறைக்கடத்தியின் மின் பண்புகள் உள்வைக்கப்பட்ட அயனிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் கதிர்வீச்சு குறைபாடுகளின் எண்ணிக்கை இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது.

நடைமுறையில், டிரான்சிஸ்டர் கட்டமைப்புகளை உருவாக்கும் போது, ​​அசுத்தங்களை அறிமுகப்படுத்தும் இரண்டு முறைகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: உயர் வெப்பநிலை பரவல் மற்றும் அயனி பொருத்துதல். தொழில்நுட்ப செயல்பாட்டில், தூய்மையற்ற ஓட்டுதல் கட்டத்தில், அயன் பொருத்துதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர், பரவல் வடித்தல். இந்த மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய தொழில்நுட்பம் முறைகளின் நன்மைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது: அயனி பொருத்துதலின் அளவின் துல்லியம் மற்றும் பரவல் செயல்முறையின் சிறப்பியல்பு மாற்றங்களின் ஆழமான நிலைகள்.

அயனி ஊக்கமருந்து செயல்பாட்டில், அனீலிங் செயல்பாடு முக்கியமானது, இதன் போது கதிர்வீச்சு குறைபாடுகள் அகற்றப்பட்டு இடைநிலை அணுக்கள் செயல்படுத்தப்படுகின்றன. அனீலிங் பயன்முறை கதிர்வீச்சு அளவைப் பொறுத்தது. சிறிய அளவுகளுக்கு, அனீலிங் வெப்பநிலை டோட்ஜ்£260 °C, பெரியவர்களுக்கு - டோட்ஜ்³570 ° C. கருத்துக்களுக்கு இடையிலான எல்லை என்பதை நினைவில் கொள்க அனீலிங்மற்றும் பரவல் 1000 °Cக்கு அருகில் உள்ளது. வெப்பநிலையில்< 1000 °С процессами диффузии можно пренебречь.

மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள் மற்றும் சாதனங்களில் நிலையான ஒத்திசைவை உருவாக்க பயன்படும் அயன் பொருத்துதல் முறை, பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது:

- அசுத்தங்களை அறிமுகப்படுத்துவதன் வெப்பமற்ற தன்மையானது கலப்பு அசுத்தங்களின் பெரிய தேர்வை வழங்குகிறது;

- தொழில்நுட்ப செயல்பாட்டில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட அசுத்தத்தின் தூய்மை;

அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட அசுத்தத்தின் பரந்த அளவிலான செறிவுகள்;

அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட அசுத்தத்தின் அளவை திறம்பட கட்டுப்படுத்துகிறது, இது முடிவுகளின் உயர் இனப்பெருக்கத்தை அடைய அனுமதிக்கிறது;

- கலவையின் உயர் சீரான தன்மை;

- அயனி ஆற்றலைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் ஒரு தொடர்ச்சியான ஊடகத்தின் தொகுதியில் கடத்துத்திறன் சீரற்ற தன்மையை உருவாக்கும் சாத்தியம்;

- சப்மிக்ரான் அளவுகளின் சீரற்ற தன்மையை உருவாக்கும் சாத்தியம்;

- பரவல் முறையுடன் ஒப்பிடும்போது உற்பத்தி செயல்முறையின் கால அளவைக் குறைத்தல்;

- தொழில்நுட்ப செயல்முறையின் ஆட்டோமேஷன் சாத்தியம்.

அயன் பொருத்துதல் முறையின் வளர்ச்சியின் போக்குகள் உடல் மற்றும் தொழில்நுட்ப வரம்புகளை கடக்க வேண்டும், அவற்றுள்:

- படிக லட்டுக்கு கதிர்வீச்சு சேதம் ஏற்படுகிறது, இது அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட அசுத்தங்களின் அளவை அதிகரிக்கிறது;

- 2 மைக்ரான்களுக்கு மேல் ஆழத்தில் அசுத்தங்களை உருவாக்குவதில் சிரமம்;

- இயக்க தொழில்நுட்ப உபகரணங்களின் சிக்கலான தன்மை மற்றும் அதன் அதிக செலவு.

கதிர்வீச்சு-தூண்டப்பட்ட பரவல்(RSD) ஒரு புதிய திசையைக் குறிக்கிறது, இது உயர் வெப்பநிலை பரவல் மற்றும் அயனி பொருத்துதலின் கலவையாகும். இந்த முறை முன்னர் விவரிக்கப்பட்ட இரண்டு முறைகளின் பல நன்மைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. XRD முறையின் சாராம்சம், படிகத்தை ஒளி அயனிகளுடன் குண்டுவீசுவதாகும், இதன் ஆற்றல் அடி மூலக்கூறின் அணுக்களுக்கு மாற்றப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, இடைநிலை இடைவெளியில் அணுக்களின் இடப்பெயர்ச்சி காணப்படுகிறது மற்றும் காலியிடங்கள் உருவாகின்றன. சில நிபந்தனைகளின் கீழ், காலியிடங்கள் ஒரு படிகத்தில் இடம்பெயர்ந்து, முக்கிய படிக அல்லது தூய்மையற்ற அணுக்களின் அண்டை அணுக்களுடன் லட்டியில் தங்கள் நிலையை மாற்றும். செயல்முறையின் இந்த பகுதி இயற்கையில் பரவலானது மற்றும் குறைபாடுகளின் வெப்ப தலைமுறைக்கு ஒத்ததாகும். அயனி குண்டுவீச்சு எந்த அசுத்தத்தின் பரவல் குணகத்தையும் அதிகரிக்கிறது. அயனி குண்டுவீச்சு மூலம் குறைக்கடத்திகளில் பரவலைத் தூண்டும் போது, ​​முக்கிய பாத்திரம் சமநிலையற்ற காலியிடங்கள் மற்றும் இடைநிலை அணுக்களால் விளையாடப்படுகிறது. அயனியாக்கம் மற்றும் புல விளைவுகள் குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டிருக்கவில்லை. RSD செயல்முறை பொதுவாக படிவத்தின் பரவல் சமன்பாடுகளால் விவரிக்கப்படுகிறது:

எங்கே டி- கதிர்வீச்சு-தூண்டப்பட்ட பரவலின் குணகம், v- அதன் தெளித்தல் காரணமாக மேற்பரப்பு இயக்கத்தின் வேகம். மேலே உள்ள சமன்பாடுகள் உயர் வெப்பநிலை பரவல் செயல்முறையை விவரிக்கும் நன்கு அறியப்பட்ட ஃபிக் சமன்பாடுகளிலிருந்து ஓரளவு வேறுபடுகின்றன.

RSD செயல்முறையானது அதிக அல்லது குறைந்த ஆற்றலின் மின்சாரம் செயலற்ற அசுத்தங்களின் (H2, He, N, Ar, முதலியன) அயனிகளால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. உயர்-ஆற்றல் அயனிகளுடன் (10 - YuOKeV) நடுத்தர சிகிச்சை, எடுத்துக்காட்டாக புரோட்டான்கள், ஏற்கனவே உருவாக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளில் அசுத்தங்களின் செறிவு மற்றும் விநியோக வகையின் இலக்கு கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது. தூய்மையற்ற ஊடுருவலின் ஆழம் புரோட்டான் குண்டுவீச்சு, புரோட்டான் ஆற்றல் மற்றும் கதிர்வீச்சு தீவிரம் ஆகியவற்றின் கால அளவைப் பொறுத்தது.

உயர் வெப்பநிலை பரவல் மற்றும் அயனி பொருத்துதலின் முறைகள் தொடர்பாக XRD முறையின் நன்மைகள்:

செயலாக்கத்தின் போது அடி மூலக்கூறின் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலை;

- பீம் அளவுருக்களில் குறைபாடு உருவாக்க விகிதத்தின் நேரடி சார்பு, மற்றும் அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலையில் அல்ல;

- பரவல் திசையின் உருவாக்கம் தூய்மையற்ற செறிவு சாய்வு மூலம் அல்ல, ஆனால் அயனி கற்றை உருவாக்கிய இடையூறுகளின் அடுக்கு மூலம்;

- டோப் செய்யப்பட்ட அடுக்கில் சிறிய கதிர்வீச்சு சேதம்;

- ஏற்கனவே செயலாக்கத்தின் போது அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட அசுத்தத்தை லட்டு முனைகளில் செயல்படுத்துதல்.

லேசர் அனீலிங்

தற்போது, ​​மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸில், செமிகண்டக்டர் பொருட்களின் லேசர் கதிர்வீச்சு உள்ளூர் ஒத்திசைவுகள் மற்றும் p-n சந்திப்புகளை உருவாக்குவதற்காக பெருகிய முறையில் பரவலாகி வருகிறது.

லேசர் செயலாக்கத்தின் நன்மைகள் பின்வருமாறு:

- பொருட்களின் பண்புகளில் உள்ளூர் மாற்றங்களின் சாத்தியம்;

- கிட்டத்தட்ட எந்த வெப்பநிலையிலும் உள்ளூர் மந்தநிலை இல்லாத வெப்பமாக்கல்;

- வழக்கமான அனீலிங் போது அசுத்தத்தின் அதிக செயல்படுத்தல்;

- அனீலிங் செய்த பிறகு தட்டின் உயர்தர மேற்பரப்பைப் பெறுதல்.

ஊக்கமருந்து செயல்பாட்டில், ஊடகத்தின் லேசர் கதிர்வீச்சு நேரடியாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊக்கமருந்து மற்றும் அயன் பொருத்துதலுக்குப் பிறகு செதில்களை அனீலிங் செய்வதற்கும், பரவல், எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி போன்றவற்றுக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அயன் பொருத்துதல் செயல்முறைக்குப் பிறகு குறைக்கடத்தி பொருட்களின் லேசர் அனீலிங் குறித்து தற்போது குறிப்பிட்ட கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. லேசர் கதிர்வீச்சின் தனித்தன்மையானது, அயனிகளால் முன்பு கதிரியக்கப்படுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பில் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட நிறமாலை கலவையின் ஒளிக்கற்றையை மையப்படுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது. இந்த வழக்கில், மிக மெல்லிய அடுக்கு அல்லது அதன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதிகள் மட்டுமே தேவையான வெப்பநிலைக்கு சுருக்கமாக சூடேற்றப்படுகின்றன.

உள்வைக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளை அனீலிங் செய்வதற்கு இரண்டு வழிமுறைகள் உள்ளன: அதிக சக்தி கொண்ட துடிப்புள்ள கதிர்வீச்சுடன் அனீலிங் மற்றும் தொடர்ச்சியான கதிர்வீச்சுடன் அனீலிங்.

லேசர் கதிர்வீச்சை மையப்படுத்துவதன் மூலம், உள்நாட்டில் வெப்பநிலையை உயர்த்த முடியும். இந்த வழக்கில், குறைக்கடத்தி கட்டமைப்பின் மறுபடிகமயமாக்கல் செயல்முறைகள் திடமான கட்டத்தில் இருந்து எபிடாக்ஸியைப் போலவே நிகழ்கின்றன. இந்த வழக்கில், செமிகண்டக்டர் தளம், உள்வைப்பு மூலம் சேதமடையாமல், அதே அமைப்பு மற்றும் நோக்குநிலை கொண்ட பொருள் வளர்க்கப்படும் ஒரு விதையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், மறுபடிகமாக்கல் வீதம் 0.001 - 0.01 மீ/வி ஆகும், இது மாபெரும் லேசர் பருப்புகளுடன் கதிர்வீச்சு செய்யும் போது மறுபடிகமாக்கல் விகிதத்தை விட மூன்று அளவு குறைவாக உள்ளது.

தொடர்ச்சியான லேசர் கதிர்வீச்சுடன் அனீலிங் செய்யும் போது, ​​தூய்மையற்ற விநியோக சுயவிவரம் அப்படியே இருக்கும் என்பதை நாங்கள் குறிப்பாக கவனிக்கிறோம் (படம் 1.24, ஏ), ஒரு சக்திவாய்ந்த லேசர் துடிப்புடன் கதிர்வீச்சு செய்யப்படும்போது, ​​தூய்மையற்ற விநியோக விவரம் மாபெரும் துடிப்பின் சக்தியைப் பொறுத்தது (படம் 1.24, பி).

அரிசி. 1.24. லேசர் அனீலிங் போது தூய்மையற்ற விநியோக சுயவிவரங்களின் தன்மை: ஏ- தொடர்ச்சியான குறைந்த சக்தி கதிர்வீச்சுடன் கதிர்வீச்சு (அனீலிங் முன் மற்றும் பின்); பி- மாபெரும் பருப்புகளுடன் கதிர்வீச்சு; 1 - அனீலிங் முன்; 2 - மாறி ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட கதிர்வீச்சு மூலம் அனீலிங் டபிள்யூ 1 < டபிள்யூ 2< டபிள்யூ 3

லேசர் மறுபடிகமயமாக்கலைப் பயன்படுத்தி, ஒரு உருவமற்ற அடி மூலக்கூறில் உருவாகும் அனைத்து படிகங்களின் கண்டிப்பாக சார்ந்த வளர்ச்சியை உறுதி செய்ய முடியும். இந்த செயல்முறையானது 1-100 μm தானிய அளவுடன் (100) திசையில் ஒரு பாலிகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் படத்தின் வளர்ச்சியுடன் சேர்ந்து கொள்ளலாம். உருவமற்ற அடி மூலக்கூறுகளில் படங்களின் சார்ந்த வளர்ச்சியின் இந்த முறை அழைக்கப்படுகிறது கிராபோ எபிடாக்ஸி.

எஃகு பொருட்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளின் சில இயக்க நிலைமைகளின் கீழ், பொருளின் வழக்கமான உடல் மற்றும் இயந்திர பண்புகள் தேவைகளை பூர்த்தி செய்யவில்லை. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், எஃகுகள் கலக்கப்படுகின்றன - பிற இரசாயன கூறுகள் உருகும்போது அசல் கலவையில் சேர்க்கப்படுகின்றன (பெரும்பாலும் உலோகங்கள், கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, விதிவிலக்குகள் உள்ளன). இதன் விளைவாக, எஃகு வலுவாகவும், கடினமாகவும், வெளிப்புற பாதகமான காரணிகளுக்கு அதிக எதிர்ப்பாகவும் மாறும், இருப்பினும் அதன் நீர்த்துப்போகும் தன்மையை இழக்கிறது, இது பெரும்பாலான சூழ்நிலைகளில் அதன் வேலைத்திறனை பாதிக்கிறது.

அலாய் ஸ்டீல்களுக்கான தொழில்நுட்பத் தேவைகள் GOST 4543 ஆல் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன (மெல்லிய-தாள் உருட்டப்பட்ட எஃகுக்கு, GOST 1542 பொருந்தும்). அதே நேரத்தில், உலோகவியல் நிறுவனங்களின் விவரக்குறிப்புகளுக்கு ஏற்ப பல சிக்கலான மற்றும் சிக்கலான அலாய் ஸ்டீல்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

ஒரு முறையான பார்வையில், சாதாரண இரும்புகளில் உள்ள சில இரசாயன கூறுகள், கட்டமைப்பு மற்றும் சாதாரண தரம், கலவை என்றும் அழைக்கப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, தாமிரம் (0.2% வரை), சிலிக்கான் (0.37% வரை) போன்றவை இதில் அடங்கும்.

எந்த எஃகுக்கும் நிலையான தோழர்கள் பாஸ்பரஸ் மற்றும் சல்பர். இருப்பினும், உலோகவியலாளர்கள் பண்புக்கூறுபெரும்பாலும் கலப்பு சேர்க்கைகள் அல்ல, ஆனால் அசுத்தங்களுக்கு, சில நேரங்களில் மற்றொரு கலப்பு உறுப்புகளின் சதவீதம் இன்னும் குறைவாக இருக்கலாம்.

காரணம், எந்தவொரு அசுத்தமும் அசல் தாதுவின் (மாங்கனீசு) தூய்மை அல்லது குறிப்பிட்ட உலோகவியல் உருகும் செயல்முறைகள் (சல்பர், பாஸ்பரஸ்) ஆகியவற்றின் விளைவாகும். கோட்பாட்டளவில், தாமிரம், பாஸ்பரஸ் மற்றும் கந்தகம் இல்லாமல் உருகிய எஃகு அதே இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டிருக்கும். உலோகக்கலவை அதன் இறுதி இலக்காக துல்லியமாக எஃகின் சில தொழில்நுட்ப பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது. இதில் பாஸ்பரஸ் மற்றும் சல்பர்நிச்சயமாக தீங்கு விளைவிக்கும் ஆனால் தவிர்க்க முடியாத அசுத்தங்களுக்கு சொந்தமானது. தாமிரத்தின் இருப்பு நீர்த்துப்போகும் தன்மையை அதிகரிக்கிறது, ஆனால் உலோக மேற்பரப்பின் ஒட்டுதலை ஊக்குவிக்கிறதுஅருகிலுள்ள பகுதியின் மேற்பரப்பில் அதிகப்படியான (0.3% க்கும் அதிகமான) செம்பு செறிவு கொண்டது. கட்டமைப்பு தீவிர உராய்வு நிலைமைகளின் கீழ் செயல்படும் போது, ​​இது ஒரு பெரிய குறைபாடு ஆகும்.

1% க்கும் அதிகமான செறிவு கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் இருப்பு அதன் சின்னத்தை எஃகு தரத்தில் அறிமுகப்படுத்துவதற்கான அடிப்படையை வழங்குகிறது. மேற்கூறிய 65G எஃகுக்கு கூடுதலாக, அலுமினியம் (தற்போது, ​​குறிப்பாக, O8Yu எஃகில்) இதே போன்ற மரியாதையைப் பெறுகிறது. இந்த வழக்கில் அலுமினியம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதுவழக்கமான கட்டமைப்பு O8 எஃகு அதன் ஆக்ஸிஜனேற்ற நோக்கத்திற்காக, மற்றும் அதே நேரத்தில் அதன் பிளாஸ்டிசிட்டியின் குறிகாட்டிகள் சற்று அதிகரிக்கும் என்பது ஒரு அதிர்ஷ்டமான சூழ்நிலை மட்டுமே. எஃகு போர்டிங் வழங்குகிறதுஅவளுக்கு அதிகரித்ததுதொடர்ந்து சிதைக்கும் தன்மை, எனவே, எஃகு வேதியியல் கலவையில் போரானின் நுண்ணிய சேர்க்கைகள் கூட அதன் குறிப்பை மாற்றுவதன் மூலம் குறிக்கப்படுகின்றன (உதாரணமாக, 20P எஃகில் 0.001...0.005% போரான் மட்டுமே உள்ளது).

பொதுவாக, இது ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது:

• ஒரே ஒரு உறுப்பு கொண்ட இரும்புகள் வேண்டுமென்றே கலவையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன;
• 1%க்கு மிகாமல் கார்பன் மற்றும் மாங்கனீசு தவிர இரசாயன கூறுகள் கொண்ட இரும்புகள்

- ஊக்கமருந்து என்று கருதப்படவில்லை. மறுபுறம், உருகிய கலவையில் இரும்பின் சதவீதம் 55% ஐ விட அதிகமாக இல்லை என்றால், அத்தகைய பொருளை இனி அலாய் ஸ்டீல் என்று அழைக்க முடியாது.

எஃகுகளில் கலப்பு கூறுகளின் பொதுவான வகைப்பாடு

உலோகக்கலவை கூறுகளின் பட்டியலில் உலோகங்கள் முக்கிய இடத்தைப் பிடித்துள்ளன. விதிவிலக்குகள் சிலிக்கான் மற்றும் போரான்.

இரும்பு-கார்பன் அமைப்பின் கட்ட வரைபடத்தின் தோற்றத்திலும், இறுதி தயாரிப்பில் (நைட்ரைடுகள், கார்பைடுகள் மற்றும் மிகவும் சிக்கலான கூறுகள்) இரசாயன சேர்மங்களின் இருப்பு/இல்லாமையிலும் கலப்பு கூறுகளின் இருப்பு ஒரு முக்கிய செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளது. பிந்தையது, இதையொட்டி, எஃகு நுண்ணிய கட்டமைப்பை கணிசமாக மாற்றியமைக்கிறது.

இது சம்பந்தமாக, எஃகு கலவை உலோகங்கள் இரண்டு குழுக்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன:

1. γ-இரும்பு அடிப்படையிலான திடமான தீர்வுகளின் பரப்பளவை அதிகரிக்கும் உலோகங்கள்(கட்ட வரைபடத்தில் ஆஸ்டெனிடிக் பகுதி), இது கடினப்படுத்துதல் வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு அலாய் ஸ்டீலின் இறுதி நுண் கட்டமைப்பின் பன்முகத்தன்மையை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது). இந்த கூறுகளில் நிக்கல், மாங்கனீசு, கோபால்ட், தாமிரம் மற்றும் நைட்ரஜன் ஆகியவை அடங்கும்.
2. உலோகங்கள் மற்றும் இரசாயன கூறுகள், அதன் இருப்பு γ பகுதியைக் குறைக்கிறது, ஆனால் எஃகு வலிமையை அதிகரிக்கிறது. குரோமியம் மற்றும் டங்ஸ்டன் ஆகியவை இதில் அடங்கும். வெனடியம், மாலிப்டினம், டைட்டானியம்.

அலாய் ஸ்டீல்களை உற்பத்தி செய்யும் செயல்பாட்டில், அதன் பண்புகளில் பின்வரும் வடிவங்கள் மாறுகின்றன.

அறியப்பட்டபடி, வெவ்வேறு கூறுகள் வெவ்வேறு படிக அமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன (உலோகங்களுக்கு இது முகத்தை மையமாகக் கொண்டது மற்றும் உடலை மையமாகக் கொண்டது). இரும்புமே உடலை மையமாகக் கொண்ட லேட்டிஸைக் கொண்டுள்ளது.

இதேபோன்ற லட்டுகளைக் கொண்ட ஒரு உலோகம் எஃகுக்குள் அறிமுகப்படுத்தப்படும்போது, ​​ஆஸ்டெனிடிக் பகுதியில் தொடர்புடைய குறைவு காரணமாக α- கரைசல் (ஃபெரைட்) இருக்கும் பகுதி அதிகரிக்கிறது. இதன் விளைவாக, நுண் கட்டமைப்பு உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது, இது அடுத்தடுத்த வெப்ப சிகிச்சைக்கான தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளின் பரந்த தேர்வுக்கு அனுமதிக்கிறது.
மாறாக, எஃகு வேறு வகையான லட்டுகளைக் கொண்ட உலோகத்தைக் கொண்டிருந்தால், ஆஸ்டெனிடிக் பகுதி சுருங்குகிறது. அத்தகைய எஃகு அடுத்தடுத்த எந்திரத்தின் போது அதிக நெகிழ்வானதாக இருக்கும்.
சில உலோகங்களுடன் எஃகு கலவை செய்வது பொதுவாக சாத்தியமற்றது. உறுப்புகளின் அணு விட்டம் வேறுபாடு 15% ஐ விட அதிகமாக இருந்தால் இது நிகழ்கிறது.

இந்த காரணத்திற்காகவே துத்தநாகம் போன்ற உலோகம் இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக்கலவைகளில் மட்டுமே கலப்பு சேர்க்கையாக அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. உருகும் போது கார்பன், இரும்பு மற்றும் நைட்ரஜனுடன் நிலையான இரசாயன சேர்மங்களை உருவாக்க முடியாத இரசாயன கூறுகள் எஃகு கலவை நோக்கங்களுக்காக மட்டுப்படுத்தப்பட்ட பயன்பாடாகும்.

சில வேதியியல் கூறுகளுடன் அதன் செறிவூட்டலில் எஃகின் பண்புகளின் சார்பு இன்னும் முழுமையாக ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. சிக்கலான ஊக்கமருந்து மூலம், ஒவ்வொரு கூறுகளும் மற்றவர்களுடன் வித்தியாசமாக தொடர்பு கொள்ள முடியும் என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது, மேலும் இதுபோன்ற மாற்றங்களை பெரும்பாலும் இயற்கையாக விளக்க முடியாது. எனவே, ஒன்று அல்லது மற்றொரு கலப்பு உறுப்பைப் பயன்படுத்துவதற்கான சரியான தன்மை பற்றிய கேள்விகள் சோதனை ரீதியாக தீர்க்கப்படுகின்றன.

பின்வரும் விதிகள் நிரூபிக்கப்பட்டதாகக் கருதப்படுகின்றன:

• கலப்பு சேர்க்கை மற்றும் முக்கிய இரும்பில் நைட்ரஜன் மற்றும் கார்பனின் கரைதிறன் அதிகரிப்பதன் மூலம் செயல்முறையின் செயல்திறன் அதிகரிக்கிறது;
• ஆஸ்டெனிடிக் மண்டலத்தின் அளவு அதிகரிப்பதன் மூலம் எஃகின் இறுதி பண்புகளின் நிலைத்தன்மை அதிகரிக்கிறது;
• இரும்பை விட குறைந்த வரிசை எண் கொண்ட உலோகங்கள் மற்றும் தனிமங்களுடன் கலவை செய்யப்பட்ட எஃகு தரமானது (டி. மெண்டலீவின் இரசாயன கூறுகளின் அட்டவணையில்) எதிர் வழக்கை விட மோசமாக உள்ளது;
• இரும்பை விட அதிக பயனற்ற உலோகங்கள் எஃகு அதன் மேலும் வெப்ப சிகிச்சையின் எந்த மாறுபாட்டிலும் வலிமையை அதிகரிக்கின்றன.

இருப்பினும், எஃகு உருக்கும் முறையை வலுவாகச் சார்ந்திருக்கும் இரண்டாம் நிலை இடைவினைகள், இந்த விதிகளை கணிசமாக சரிசெய்ய முடியும். எனவே, இந்த கட்டத்தில் எஃகு பண்புகளில் குறிப்பிட்ட கலப்பு கூறுகளின் செல்வாக்கைப் பற்றி மட்டுமே நாம் நம்பிக்கையுடன் பேச முடியும்.

குரோமியத்தின் விளைவு

குரோமியம் என்பது ஒரு உலோகம், குறிப்பாக பெரும்பாலும் கலப்பு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது கட்டமைப்பு இரும்புகள் (உதாரணமாக, 20Х, 40Х) மற்றும் கருவி இரும்புகள் (9ХС, Х12M) ஆகிய இரண்டிலும் சேர்க்கப்படுகிறது. மேலும், குரோமியம்-அலாய்டு எஃகின் இறுதி பண்புகள் அதன் உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்தது. குறைந்த (0.5...0.7% க்கும் குறைவான) செறிவுகளில்எஃகு அமைப்பு ஆகிறது மிகவும் கடினமான, மற்றும் அதன் அடுத்தடுத்த செயலாக்கத்தின் திசைக்கு உணர்திறன், குறிப்பாக குளிர் உருளும் மற்றும் வளைக்கும் போது. நுண்ணிய கட்டமைப்பின் முக்கிய கூறுகளின் விநியோகத்தின் சீரான தன்மையும் மோசமடைகிறது.

மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, உலோகக்கலவையின் முக்கிய நோக்கங்களில் ஒன்று எஃகில் உலோக கார்பைடுகளை உருவாக்குவதாகும், இதன் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை அடிப்படை உலோகத்தை விட குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அதிகமாக உள்ளது. குரோமியம் இரண்டு வகையான கார்பைடுகளை உருவாக்குகிறது: அறுகோண Cr 7 C 3 மற்றும் கன Cr 23 C 6, மேலும் இரு சந்தர்ப்பங்களிலும் எஃகு வலிமை மற்றும் குளிர் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது. இரும்பு மற்றும் வெனடியம் - குரோமியம் கார்பைடுகளின் ஒரு சிறப்பு அம்சம் அவற்றின் கட்டமைப்பில் மற்ற உறுப்புகளின் இருப்பு ஆகும். இதன் விளைவாக, பயனுள்ள கலைப்பு வெப்பநிலை குறைகிறது, இதையொட்டி, குரோமியம்-அலாய்டு ஸ்டீல்களின் கடினத்தன்மை, இரண்டாம் நிலை சிதறல் கடினப்படுத்துதல் மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பின் சாத்தியம் போன்ற நேர்மறையான அம்சங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, குரோமியத்துடன் கலந்த இரும்புகள் கடினமான இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் செயல்பாட்டு எதிர்ப்பை அதிகரித்துள்ளன.

இருப்பினும், எஃகில் குரோமியம் உள்ளடக்கம் அதிகரிப்பது எதிர்மறையான விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.அவனுடன் செறிவுகள் 5...10%க்கு மேல்பொருளின் கார்பைடு ஒருமைப்பாடு கூர்மையாக மோசமடைகிறது, அதனுடன் அதன் இயந்திர செயலாக்கத்தின் போது விரும்பத்தகாத நிகழ்வுகள்: சூடுபடுத்தப்பட்டாலும், எஃகின் நீர்த்துப்போகும் தன்மை குறைவாக இருக்கும், எனவே, பெரிய அளவிலான உருமாற்றத்துடன் மோசடி செய்யும் போது, ​​உயர் குரோமியம் இரும்புகள் விரிசல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.

அதிகப்படியான கார்பைடு உருவானால் மன அழுத்தத்தை குவிப்பவர்களின் எண்ணிக்கையும் அதிகரிக்கிறது, இது டைனமிக் சுமைகளுக்கு அத்தகைய இரும்புகளின் எதிர்ப்பை எதிர்மறையாக பாதிக்கிறது. இதைக் கருத்தில் கொண்டு, உள்ளடக்கம் இரும்புகளில் குரோமியம் 5..6% ஐ விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது.

டங்ஸ்டன் மற்றும் மாலிப்டினம் ஆகியவற்றின் தாக்கம்

இரும்புகளில் இந்த கலப்பு சேர்க்கைகளின் விளைவு தோராயமாக ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், எனவே அவை ஒன்றாகக் கருதப்படுகின்றன. டங்ஸ்டன் மற்றும் மாலிப்டினம் எஃகுகளின் சிதறல் கடினப்படுத்துதலை மேம்படுத்துகின்றன, இது அவற்றின் வெப்ப எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, குறிப்பாக உயர்ந்த வெப்பநிலையில் நீடித்த செயல்பாட்டின் போது. மாரேஜிங் இரும்புகள் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: அவை போதுமான நீர்த்துப்போகும் தன்மை மற்றும் கடினத்தன்மையை அதிக மேற்பரப்பு வலிமையுடன் இணைக்கின்றன, எனவே அவை கருவி இரும்புகளாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதிக அளவு உருமாற்றம் கொண்ட குளிர் இறக்கும் ஃபோர்ஜிங் நோக்கம். இதற்குக் காரணம், Fe 2 W மற்றும் Fe 2 Mo 3 ஆகிய இண்டர்மெட்டாலிக் சேர்மங்களின் உருவாக்கம் ஆகும், இது சிறப்பு கார்பைடுகளின் (பொதுவாக குரோமியம் மற்றும் வெனடியம்) அடுத்தடுத்த தோற்றத்திற்கு பங்களிக்கிறது. எனவே, இரும்புகள் பெரும்பாலும் டங்ஸ்டன் மற்றும் மாலிப்டினம் ஆகியவற்றுடன் இந்த உலோகங்களுடன் கலக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகள் Kh4V2M1F1 வகை கருவி இரும்புகள், கட்டமைப்பு இரும்புகள் 40KhVMFA போன்றவை.

ஒப்பீட்டளவில் பெரிய அளவிலான கார்பனைக் கொண்ட இரும்புகளுக்கு இந்த கலவை மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இது மேலாதிக்கத்தை விளக்குகிறது உற்பத்திக்கு டங்ஸ்டன் மற்றும் மாலிப்டினம் கொண்ட இரும்புகளைப் பயன்படுத்துதல்பொறுப்பு கியர்கள், தண்டுகள் மற்றும் பிற பாகங்கள்சிக்கலான, கூர்மையான சுழற்சி சுமைகளின் கீழ் இயங்கும் இயந்திரங்கள். பரிசீலனையில் உள்ள கலப்பு கூறுகளின் இருப்பு எஃகுகளின் கடினத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் அவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட பொருட்களின் மிகவும் நிலையான இறுதி பண்புகளுக்கு பங்களிக்கிறது.

மேலும் உள்ளன அதிகப்படியான அளவு தீமைகள்இந்த உலோகங்கள். உதாரணமாக, அதிகரிப்பு மாலிப்டினம் செறிவு 3%க்கு மேல்வெப்பமடையும் போது எஃகு டிகார்பரைசேஷனை ஊக்குவிக்கிறது உடையக்கூடிய எலும்பு முறிவு(குறிப்பாக அத்தகைய எஃகு அதிகரித்தால் - 2% க்கும் அதிகமான - சிலிக்கான் அளவு). எஃகில் அதிகபட்ச டங்ஸ்டன் உள்ளடக்கம் - 10 ... 12% - முக்கியமாக முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு விலையில் கூர்மையான அதிகரிப்புடன் தொடர்புடையது.

வெனடியம் செல்வாக்கு

வெனடியம் பெரும்பாலும் சிக்கலான கலவையின் ஒரு அங்கமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் இருப்பு கொடுக்கிறதுஅலாய் ஸ்டீல்கள் மிகவும் சீரான மற்றும் சாதகமான அமைப்பு, இது வெப்ப சிகிச்சையுடன் கூட சிறிது மாறுகிறது. கூடுதலாக, வெனடியம் γ-கட்டத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது, இது வெட்டு அழுத்தங்களுக்கு எஃகு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது (தெரிந்தபடி, வெட்டு சிதைவுகளின் போது உலோகங்கள் மிகக் குறைந்த வலிமையைக் கொண்டுள்ளன).

எஃகு கடினத்தன்மையில் வெனடியம் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது, இது கட்டமைப்பு இரும்புகளுக்கு குறிப்பாக கவனிக்கத்தக்கது, இதில் கருவி இரும்புகளை விட குறைவான கார்பன் உள்ளது. சிக்கலான அலாய் ஸ்டீல்களில், வெனடியம் வெப்ப எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, இது உடையக்கூடிய எலும்பு முறிவுக்கு அவற்றின் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது. இந்த அர்த்தத்தில், வெனடியத்தின் விளைவு மாலிப்டினத்திற்கு எதிரானது. வெனடியம் கொண்ட அலாய் ஸ்டீல்களின் வெப்ப சிகிச்சையின் ஒரு அம்சம், கடினப்படுத்துதலுக்குப் பிறகு அதிக வெப்பநிலையைச் செயல்படுத்துவது சாத்தியமற்றது, ஏனெனில் எஃகின் அடுத்தடுத்த நீர்த்துப்போகும் தன்மை குறைக்கப்படுகிறது. எனவே, பெரிய பாகங்கள் அல்லது மோசடிகளை தயாரிப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட இரும்புகளில், வெனடியத்தின் சதவீதம் 3..4% மட்டுமே.

சிலிக்கான், மாங்கனீசு மற்றும் கோபால்ட்டின் விளைவு

கலப்பு செயல்முறைகளுக்கு சிலிக்கான் மட்டுமே உலோகம் அல்லாத "அனுமதிக்கப்பட்டது". இது இரண்டு காரணிகளால் விளக்கப்படுகிறது - தனிமத்தின் மலிவு மற்றும் எஃகில் உள்ள சிலிக்கானின் சதவீதத்தில் கடினத்தன்மையின் தெளிவற்ற சார்பு. அதனால்தான் சிலிக்கான் பெரும்பாலும் மலிவான குறைந்த-அலாய் கட்டுமான எஃகுகளை உருகுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே போல் எஃகுகளின் வலிமை மற்றும் நெகிழ்ச்சித்தன்மையின் உகந்த கலவையானது செயல்பாட்டுக்கு முக்கியமானது. பெரும்பாலும், மாங்கனீசு சிலிக்கானுடன் சேர்ந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது - எடுத்துக்காட்டுகளில் எஃகு 09G2S, 10GS, 60S2 போன்றவை அடங்கும்.

கருவி எஃகுகளில், சிலிக்கான் ஒரு கலப்பு கூறுகளாக அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் நடுநிலைப்படுத்தும் மற்ற உலோகங்களுடன் இணைந்து மட்டுமே அதன் எதிர்மறை பண்புகள் குறைந்த செயல்பாட்டு டக்டிலிட்டி மற்றும் பாகுத்தன்மை.இந்த இரும்புகளில் - குறிப்பாக, 9ХС, 6Х3С, முதலியன. — வெட்டு மற்றும் ஸ்டாம்பிங் கருவிகளை உற்பத்தி செய்யவும், அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் திடீர் சுமைகளுக்கு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் கலவை தேவைப்படுகிறது.

சிலிக்கான் போல, கோபால்ட்எஃகு கட்டமைப்பில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டால், அது அதன் சொந்த கார்பைடுகளை உருவாக்காது, ஆனால் சிக்கலான அலாய் ஸ்டீல்களில் அது வெப்பநிலையின் போது அவற்றின் உருவாக்கத்தை தீவிரப்படுத்துகிறது. அதனால் தான் கோபால்ட் தனியாகப் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை, ஆனால் வெனடியம், குரோமியம், டங்ஸ்டன் போன்ற உலோகங்களுடன் இணைந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது., இருப்பினும், கோபால்ட்டின் பற்றாக்குறையால், அதன் உள்ளடக்கம் பொதுவாக 2.5...3% ஐ விட அதிகமாக இருக்காது.

நிக்கலின் விளைவு

நிக்கல்எஃகுகளின் ஒரே கலவை கூறு ஆகும் அதன் நீர்த்துப்போகும் தன்மையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் கடினத்தன்மையை குறைக்கிறது. எனவே, இரும்புகள் நிக்கலுடன் மட்டும் கலக்கப்படுவதில்லை. ஆனால் மாங்கனீஸுடன் இணைந்து, நிக்கல் எஃகு கடினத்தன்மையில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, இது பெரிய இயந்திர பாகங்களை தயாரிப்பதில் மிகவும் முக்கியமானது, இது அதிக செயல்பாட்டு ஆயுள் முக்கியமானது. அதே நேரத்தில், நிக்கலின் இருப்பு வெப்ப சிகிச்சையின் வெப்பநிலை வரம்புகளுக்கு இணங்குவதற்கான துல்லியத்திற்கான தேவைகளை குறைக்கிறது.

நிக்கலுடன் கலப்பது பல அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது. குறிப்பாக, நிக்கல், அதன் சொந்த கார்பைடுகளை உருவாக்காமல், தானிய எல்லைகளில் "வெளிநாட்டு" கார்பைடுகளின் குவிப்பு அதிகரிப்பதற்கு பங்களிக்கிறது, இதன் விளைவாக வெப்ப எதிர்ப்பு குறைகிறது மற்றும் 20 ... 400 0 C வரம்பில் பலவீனம் அதிகரிக்கிறது. எனவே, அலாய் ஸ்டீல்களில் உள்ள நிக்கலின் சதவீதம் கண்டிப்பாக மாங்கனீசு மற்றும் குரோமியம் ஆகியவற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது: அவை இருந்தால், நிக்கலின் அதிகபட்ச செறிவு 2%, மற்றும் அவை இல்லாவிட்டால் - 0.5 ... 1% க்கு மேல் இல்லை. .

சிறப்புப் பகுதிகளுக்கான அலாய் ஸ்டீல்களில் பல உலோகங்கள் உள்ளன (எடுத்துக்காட்டாக, டைட்டானியம், அலுமினியம் போன்றவை). எஃகு வகையின் தேர்வு செயல்பாட்டு மற்றும் நிதிக் கருத்துக்களால் கட்டளையிடப்படுகிறது.

RU 2262773 காப்புரிமையின் உரிமையாளர்கள்:

பயன்படுத்தவும்: திடமான டோபண்ட் மூலத்தைப் பயன்படுத்தி பாஸ்பரஸுடன் சிலிக்கானை ஊக்கப்படுத்த. கண்டுபிடிப்பின் சாராம்சம்: சிலிக்கான் செதில் ஊக்கமளிக்கும் முறையானது, பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் சிலிக்கான் செதில்களை வைப்பதை உள்ளடக்கியது மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஈரமான ஆக்ஸிஜன் அல்லது பைரோஜெனிக் நீராவியுடன் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் ஆக்சிஜனேற்றம், முதல் வெப்பநிலையை விடக் குறைவு. சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்ற படியின் போது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் வைக்கப்படுகிறது. திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலமானது முதல் வெப்பநிலையில் P 2 O 5 ஐ வெளியிடும் வகையில் வெப்பநிலைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரண்டாவது வெப்பநிலையானது ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் போது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. படி. கண்டுபிடிப்பின் தொழில்நுட்ப முடிவு, ஒரு பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்தைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் செதில் ஊக்கமருந்து செய்வதற்கான ஒரு முறையை உருவாக்குவதாகும், இதில் டோப் செய்யப்பட்ட செதில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது, இது திட மூலத்திற்கு அருகாமையில் இருக்கும் போது அதன் செயல்பாட்டு நீடித்த தன்மையை பராமரிக்கிறது. ஆதாரம், அத்துடன் பாஸ்பரஸ்-டோப் செய்யப்பட்ட செதில்களில் போதுமான தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கைப் பெறுவதற்கான ஒரு முறையின் வளர்ச்சி. 5 என். மற்றும் 39 சம்பளம் கோப்புகள், 5 நோய்., 2 அட்டவணைகள்.

கண்டுபிடிப்பு நிலை

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு பொதுவாக ஒரு சிலிக்கான் செதில் பாஸ்பரஸுடன் ஊக்கமருந்து மற்றும் பின்னர் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களில் ஆக்சைடை வளர்ப்பதற்கான முறைகளுடன் தொடர்புடையது. இன்னும் குறிப்பாக, தற்போதைய கண்டுபிடிப்பானது, திடமான டோபண்ட் மூலத்தைப் பயன்படுத்தி பாஸ்பரஸுடன் சிலிக்கான் செதில்களை ஊக்கப்படுத்தும் முறையுடன் தொடர்புடையது, பின்னர் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் ஒரு ஆக்சைடு அடுக்கை ஒரு பைரோஜெனிக் நீராவி அல்லது ஈரப்பதமான ஆக்ஸிஜன் சூழலில் வளர்ப்பது. டோப் செய்யப்பட்ட மேற்பரப்பின் சிட்டு ஆக்சிஜனேற்றத்தில் விளைவதற்கான திட பாஸ்பரஸ் ஆதாரம் சிலிக்கான் இங்கு பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளபடி, "இன் சிட்டு ஆக்சிடேஷன்" என்பது டோபண்டின் திடமான மூலங்களின் முன்னிலையில் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கானின் ஆக்சிஜனேற்றம் என்று பொருள்.

சிலிக்கான் செதில்களை ஊக்கமருந்து செய்வதற்கு பல பொதுவான முறைகள் உள்ளன. இந்த முறைகளில் ஒன்றில், பாஸ்பரஸ் ஆக்ஸிகுளோரைடு (POCl 3) அல்லது பாஸ்பைன் (PH 3) ஐப் பயன்படுத்தி, சிலிக்கான் செதில் முதலில் அதிக வெப்பநிலையில், பொதுவாக சுமார் 950 முதல் 1150 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் டோப் செய்யப்படுகிறது. வாயு POCl 3 அல்லது PH 3 சில ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட நைட்ரஜனின் உதவியுடன் பரவல் குழாயில் செலுத்தப்படுகிறது. இது சிலிக்கான் மேற்பரப்பில் பாஸ்பரஸ் ஆக்சைடு படிவதற்கு வழிவகுக்கிறது. பாஸ்பரஸ் ஆக்சைடு பின்னர் சிலிக்கான் மேற்பரப்புடன் வினைபுரிந்து தனிம பாஸ்பரஸை உருவாக்குகிறது, இது சிலிக்கான் செதில்களுக்குள் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆழத்திற்கு பரவுகிறது. படிவு செய்யப்பட்ட உடனேயே, டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றம் நடைபெறுகிறது, பொதுவாக படிவு வெப்பநிலையைச் சுற்றியுள்ள வெப்பநிலையில், விரும்பிய ஆக்சைடை வளர சுமார் 30-60 நிமிடங்கள். பொதுவாக, சிலிக்கான் செதில்களில் பரவிய பாஸ்பரஸின் செறிவு மற்றும் ஆழம் முழு படிவு செயல்முறையின் நேரம் மற்றும் வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமாகும். நீராவி ஆக்சிஜனேற்ற செயல்பாட்டின் போது சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் உருவாகும் ஆக்சைடு அடுக்கின் தடிமன் நீராவியின் நேரம் மற்றும் வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

POCl 3 அல்லது PH 3 ஐப் பயன்படுத்துவதில் பல சிக்கல்கள் உள்ளன. பெரிய விட்டம் கொண்ட சிலிக்கான் செதில்களின் டோப்பிங்கில் உள்ள ஒத்திசைவின்மை (ஏனெனில் சிலிக்கான் செதில்களுக்கு இடையில் டோபண்ட் வாயு எளிதில் செல்ல முடியாது), சிலிக்கானுக்கு சேதம் விளைவிக்கும் பரவல் குழாயில் துகள்கள் உருவாக்கம், நச்சு மற்றும் அரிக்கும் வாயுக்கள் மற்றும் பிற செயல்பாட்டு சிரமங்கள் ஆகியவை இதில் அடங்கும்.

பாஸ்பரஸ் பெண்டாக்சைடை (P 2 O 5 ) வெப்பப்படுத்தும்போது வெளியிடும் திடமான டோபண்ட் மூலங்கள், US Pat. எண். 3,998,668 (Florence et al.) இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளவை போன்றவை வாயு டோபண்ட் பொருட்களுடன் தொடர்புடைய சில சிக்கல்களைச் சமாளிக்க உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. படிவு நிலையின் போது சிலிக்கான் செதில்களில் P 2 O 5 படிவு செய்யப்படுகிறது. US Pat. எண்கள். 4,175,988 மற்றும் 4,141,738 (Rapp), இவற்றின் உள்ளடக்கங்கள் குறிப்பு மூலம் இங்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளன, திடமான டோபண்ட் மூலங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் சிலிக்கான் செதில் டோப் செய்ய திட டோபண்ட் மூலங்களைப் பயன்படுத்தும் முறைகள் ஆகியவற்றை வழங்குகிறது.

திடமான டோபண்ட் மூலங்களைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் செதில்களை ஊக்கமருந்து செய்யும் ஒரு முறையானது, தோராயமாக 1050° C. வெப்பநிலையில் சிலிக்கான் வேஃபரை ஊக்கப்படுத்துவதை உள்ளடக்குகிறது, அதைத் தொடர்ந்து தோராயமாக அதே வெப்பநிலையில் உலர் ஆக்ஸிஜனுடன் சிட்டு ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. படிவு படியின் போது, ​​சிலிக்கான் செதில்கள் வைக்கப்படுகின்றன, இதனால் அவற்றின் மேற்பரப்புகள் இணையாகவும், திடமான டோபண்ட் மூல கேசட் போன்ற அருகிலுள்ள திட டோபண்ட் மூலங்களின் மேற்பரப்புகளுக்கு அருகாமையிலும் இருக்கும். திட டோபண்ட் மூலங்கள் மற்றும் சிலிக்கான் செதில்கள் ஒரு பரவல் குழாயில் செருகப்பட்டு வழக்கமான உலை வளைவு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி நைட்ரஜன் வளிமண்டலத்தின் கீழ் படிவு வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றப்படுகின்றன. டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் ஆக்சிஜனேற்றம் 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் சிட்டுவில் மேற்கொள்ளப்படலாம், ஏனெனில் உலர்ந்த ஆக்ஸிஜன் மூலத்தின் வெளியீட்டு விகிதத்தை மாற்றாது.

சிலிக்கான் செதில்கள் திடமான டோபண்ட் மூலங்களைப் பயன்படுத்தி டோப் செய்யப்படும்போது, ​​​​உலர்ந்த ஆக்ஸிஜனுடன் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படும்போது, ​​விரும்பிய ஆக்சைடு தடிமன் அடைய அதிக நேரம் எடுக்கும், ஏனெனில் ஆக்ஸிஜன் சிலிக்கானை நீராவியை விட மெதுவாக ஆக்ஸிஜனேற்றுகிறது. தோராயமாக 1050°C இல் இந்த நீண்ட ஆக்சிஜனேற்ற நேரம் சிலிக்கான் செதில்களில் பாஸ்பரஸின் அதிகப்படியான பரவலை ஏற்படுத்துகிறது. விரும்பிய சந்திப்பு மிகவும் ஆழமாக இல்லாவிட்டால், கூடுதல் நேரம் சந்திப்பு மிகவும் ஆழமாக இருக்கும் மற்றும் பெரும்பாலும் தயாரிக்கப்படும் சாதனத்தை அழித்துவிடும்.

திட டோபண்ட் மூலங்களைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கானை ஊக்கப்படுத்தும் மற்றொரு முறை, தோராயமாக 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் சிலிக்கான் செதில்களை ஊக்கப்படுத்துவது, திட டோபண்ட் மூலங்களுக்கு அருகாமையில் இருந்து சிலிக்கான் செதில்களை அகற்றுவது மற்றும் சிலிக்கான் செதில்களை நீராவி மூலம் ஆக்ஸிஜனேற்றுவது ஆகியவை அடங்கும். படிவுக்குப் பிறகு, சிலிக்கான் செதில்கள் கேசட்டிலிருந்து அகற்றப்பட்டு (திட டோபண்ட் மூலங்களுக்கு அருகாமையில் இருந்து) நீராவி ஆக்சிஜனேற்றத்திற்காக பரவல் உலைக்குள் மீண்டும் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. விரும்பிய ஆக்சைடை உருவாக்க மேலே விவரிக்கப்பட்ட முதல் முறையைப் போன்ற வெப்பநிலையில் தனி நீராவி ஆக்சிஜனேற்றத்தை மேற்கொள்ளலாம். நீராவி ஆக்சிஜனேற்றத்தில், திடமான டோபண்ட் மூலங்கள் சிலிக்கான் செதில்களிலிருந்து பிரிக்கப்பட வேண்டும், ஏனெனில் அதிக வெப்பநிலையில் ஈரப்பதம் P 2 O 5 ஐ மூலத்திலிருந்து விரைவாக வெளியிடுகிறது. இந்த முறை திருப்திகரமான முடிவுகளை அளிக்கிறது, ஆனால் நேரம் மற்றும் அதிக ஆபரேட்டர் வேலை தேவைப்படுகிறது. கூடுதலாக, P 2 O 5 ஐக் கொண்ட ஹைக்ரோஸ்கோபிக் சிலிக்கான் மேற்பரப்பு ஈரப்பதமான அறை காற்றில் வெளிப்படுகிறது, இது சிலிக்கான் மேற்பரப்பில் சேதத்தை ஏற்படுத்தும்.

சிலிக்கான் செதில் தேவைப்படும் ஆக்சைடு அடுக்கின் தடிமன், பல நூறு ஆங்ஸ்ட்ராம்கள் () முதல் 20,000 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பயன்பாட்டைப் பொறுத்து மாறுபடும். உமிழ்ப்பான் பரவலில் பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், ஆக்சைடு தடிமன் சுமார் 1500-6000 வரம்பில் இருக்கும் மற்றும் முன்னுரிமை சுமார் 2000-5000 வரம்பில் இருக்கும். வழக்கமான உமிழ்ப்பான் பரவலுக்கு ஆக்சைடு தடிமன் தோராயமாக 4300-5000 தேவைப்படுகிறது. உமிழ்ப்பான் பரவலுக்கு விருப்பமான தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்குகள் பொதுவாக படிவு வெப்பநிலையில் அல்லது அதற்கு அருகில் வளரும், இது பொதுவாக 950-1050°C வரம்பில் இருக்கும். உமிழ்ப்பான் பரவல்களில் அடுக்குகளின் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய மேற்பரப்பு எதிர்ப்பானது பொதுவாக சுமார் 5.35-6.15 ஓம்ஸ்/சதுர வரம்பில் இருக்கும், ஆனால் சுமார் 15 ஓம்ஸ்/சதுரம் அல்லது 1 ஓம்/சதுரம் வரை குறைவாகவும் இருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, தோராயமாக 1025°C மற்றும் 60 நிமிடங்களின் படிவு வெப்பநிலை மற்றும் நேரம் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு தோராயமாக 5 ஓம்ஸ்/சதுரத் தாள் எதிர்ப்பைப் பெற பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் நோக்கம் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்தைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் செதில்களை ஊக்கப்படுத்தும் முறையை உருவாக்குவதாகும், இதில் டோப் செய்யப்பட்ட செதில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. ஆதாரம்.

அதிகப்படியான நீண்ட ஆக்சிஜனேற்ற நேரங்கள் இல்லாமல் வழக்கமான ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறைகளை விட குறைந்த வெப்பநிலையில் பாஸ்பரஸ்-டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களில் போதுமான தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு முறையை வழங்குவது தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் மற்றொரு பொருளாகும், மேலும் குறிப்பாக குறைந்த வெப்பநிலையில் பொருத்தமான நேரத்தை ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் விரும்பிய தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கு.

POCl 3 அல்லது PH 3 போன்ற ஊக்கமருந்து முறைகளைப் பயன்படுத்தி கவனிக்கப்பட்டதை ஒப்பிடக்கூடிய ஆழத்தில் சிலிக்கானுக்குள் பாஸ்பரஸின் பரவலைப் பராமரிக்கும் பாஸ்பரஸ்-டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதற்கான ஒரு முறையை வழங்குவது தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் மற்றொரு பொருளாகும். உயர்ந்த வெப்பநிலையில் வழக்கமான ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற முறைகள்.

சிலிக்கான் செதில் ஊக்கமருந்து மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யும் முறையை வழங்குவது தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் மற்றொரு பொருளாகும், இது சிலிக்கான் செதில்களைக் கையாளுவதையும் சிலிக்கான் செதில்கள் ஈரப்பதமான அறை காற்றில் வெளிப்படுவதையும் குறைக்கிறது.

இவையும் தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் பிற பொருள்களும் பின்வரும் விளக்கம், அதனுடன் உள்ள கூற்றுகள் மற்றும் வரைபடங்களிலிருந்து தெளிவாகத் தெரியும்.

கண்டுபிடிப்பின் சாராம்சம்

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு வழக்கமான திட மூல ஊக்கமருந்து முறைகளுடன் தொடர்புடைய சிக்கல்களை சமாளிக்கிறது. இந்த முறை சிலிக்கான் செதில்களை திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலங்களுடன் டோப் செய்ய அனுமதிக்கிறது, அதைத் தொடர்ந்து டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றம் முதலில் பரவல் உலையில் இருந்து செதில்களை அகற்றாமல் மற்றும் திடமான டோபண்ட் மூலங்களின் நீடித்த தன்மையை வியத்தகு முறையில் குறைக்காமல்.

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் முறையானது, பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் ஒரு சிலிக்கான் செதில்களை வைப்பதை உள்ளடக்கியது. முதல் வெப்பநிலையை விடக் குறைவான இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் முறை, மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற படியின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த உறவில் சிலிக்கான் செதில்களை வைத்திருத்தல். முதல் மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, அதாவது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலமானது P 2 O 5 ஐ முதல் வெப்பநிலையில் வெளியிடுகிறது, மேலும் இரண்டாவது வெப்பநிலையானது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் போது. இரண்டாவது வெப்பநிலையானது 900°C க்கும் குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்க வேண்டும், குறிப்பாக 600 முதல் 900°C வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

தற்போதைய முறையில், திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்துடன் சிலிக்கான் செதில்களை வைத்திருக்கும் படி, சிலிக்கான் செதில்களை மிக அருகாமையில் வைப்பது மற்றும் திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திற்கு கணிசமாக இணையானது, சிலிக்கான் செதில் அந்த நிலையில் வைக்கப்படும். ஆக்ஸிஜனேற்ற படி. பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலமானது முதல் வெப்பநிலையில் P 2 O 5 ஐ வெளியிடும் வகையில் வெப்பநிலைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரண்டாவது வெப்பநிலையானது ஆக்ஸிஜனேற்ற படியின் போது P 2 O 5 இன் வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600 முதல் 900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம்.

ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் பைரோஜன் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றம் ஆகியவற்றிலிருந்து ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படிமுறையும் இந்த முறை உள்ளடக்கியிருக்கலாம், அங்கு ஈரமான ஆக்ஸிஜனேற்றம் என்பது டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட நீரின் மூலம் குமிழப்படும் ஆக்ஸிஜனுடன் ஆக்சிஜனேற்றமாகும். அதிக வெப்பநிலையில் சிதைவடையும் ஒரு திட டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படிநிலையும் இந்த முறையில் அடங்கும், இதில் திடமான டோபண்ட் மூலமானது ஒரு அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் (Al(PO 3) 3 ) டோபண்ட் மூலமான, அரிதான பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் (Ln) டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. (RO 3) 3 , Ln என்பது அரிதான பூமி உறுப்பு) மற்றும் அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் (LnP 5 O 14) அடிப்படையிலான கலவைப் பொருளின் ஆதாரம்.

கண்டுபிடிப்பின் முறையானது ஒரு சிலிக்கான் செதில் மற்றும் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்தை நீராவி-டெபாசிட் P 2 O 5 ஐ ஒரு வெப்பநிலையில் ஒரு நீராவி-கட்ட எதிர்வினையில் மற்றும் சிறிது நேரத்திற்கு ஒரு மின்னணு கடத்தும் அடுக்கை உருவாக்குவதற்கு போதுமானதாக இருக்கலாம். சிலிக்கான் செதிலின் மேற்பரப்பை, பின்னர் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களை ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவருடன் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தல் , ஈரமான ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவியிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இரண்டாவது வெப்பநிலையில், சிலிக்கான் செதிலின் மேற்பரப்பில் ஒரு ஆக்சைடு அடுக்கை முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்டது. தடிமன், இரண்டாவது வெப்பநிலையானது திடமான டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டின் விகிதத்தைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது, அதே நேரத்தில் சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்ற படிநிலையின் போது திட டோபண்ட் மூலத்துடன் பிரபலமான தொடர்புகளில் பராமரிக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்கும்படி தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் தோராயமாக 4000 Å தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்க ஆக்சிஜனேற்ற படி தோராயமாக 775 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் தோராயமாக 3 மணி நேரம் மேற்கொள்ளப்படும். ஒரு அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படி, ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து மற்றும் ஒரு அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து இந்த முறை அடங்கும்.

இந்த கண்டுபிடிப்பு சிலிக்கான் செதில்களை டோப்பிங் செய்யும் முறையையும் வழங்குகிறது, இதில் சிலிக்கான் செதில்களை வைத்திருக்கும் படிகள் மற்றும் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்தை நீராவி படிவு P 2 O 5 க்கு அருகில் வெப்பநிலை மற்றும் ஒரு மின்னணு கடத்தலை உருவாக்க போதுமான நேரம் சிலிக்கான் வேஃபரின் மேற்பரப்பில் அடுக்கு, டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கானை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தல் ஆக்சிஜனேற்ற படியின் போது டோபண்ட். திடமான டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டைக் கணிசமாகக் குறைக்க, முதல் வெப்பநிலையை விடப் போதுமான அளவு குறைவாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இரண்டாவது வெப்பநிலை, சுமார் 600 முதல் 900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்கலாம்.

சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் தோராயமாக 4000 Å போன்ற முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்க போதுமான நேரத்திற்கு இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்ற படி நடத்தப்படலாம். இந்த முறையானது அதிக வெப்பநிலையில் சிதைவடையும் ஒரு திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியிருக்கலாம், இதில் டோபண்ட் மூலமானது அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து மற்றும் அரிதான பூமி பென்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து.

ஒரு சிலிக்கான் செதில் ஊக்கமளிக்கும் முறையானது, பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் சிலிக்கான் செதில்களை வைப்பதை உள்ளடக்கியதாக இருக்கலாம். முதல் வெப்பநிலையைக் காட்டிலும் குறைவான இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற முறையின் மூலம் சிலிக்கான் செதில் டோப் செய்யப்பட்டது, மேலும் ஆக்சிஜனேற்றப் படிநிலையின் போது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்துடன் சிலிக்கான் செதில்களை இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் வைத்திருத்தல். திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலமானது முதல் வெப்பநிலையில் P 2 O 5 ஐ வெளியிடும் வகையில் வெப்பநிலைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரண்டாவது வெப்பநிலையானது ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் போது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. படி. இரண்டாவது வெப்பநிலையானது சுமார் 900°Cக்கு குறைவாகவோ அல்லது அதற்கு சமமாகவோ தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம், குறிப்பாக 600 முதல் 900°C வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

மேலே விவரிக்கப்பட்ட முறையானது, ஆக்சிஜனேற்றப் படிநிலையின் போது சிலிக்கான் செதில்களை நெருக்கத்தில் வைத்திருப்பது மற்றும் கணிசமாக இணையான பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திற்கு இணையாக இருப்பது மற்றும் ஈரமான ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றம் ஆகியவற்றிலிருந்து ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஆகியவை அடங்கும். திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலமானது முதல் வெப்பநிலையில் P 2 O 5 ஐ வெளியிடும் வகையில் வெப்பநிலைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரண்டாவது வெப்பநிலையானது ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் போது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. படி. இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600 முதல் 900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும். ஒரு அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து ஒரு திடமான டோபான்ட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படிநிலை, ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து மற்றும் ஒரு அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து இந்த முறை மேலும் அடங்கும்.

இந்த கண்டுபிடிப்பு மேலும் ஒரு சிலிக்கான் செதில் மீது ஆக்சைடு அடுக்கை வளர்ப்பதற்கான ஒரு முறையை வழங்குகிறது, இது ஒரு திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலம் P 2 O 5 வெளியீட்டின் விகிதத்தை கணிசமாகக் குறைக்க போதுமான வெப்பநிலையில் ஒரு டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற படியை உள்ளடக்கியது. ஈரமான படியின் போது சிலிக்கான் செதில்களுடன் நீராவி கட்ட தொடர்பு. ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலையானது 900°Cக்கு குறைவாகவோ அல்லது அதற்கு சமமாகவோ தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம், மேலும் இது 600 முதல் 900°C வரம்பில் இருப்பது நல்லது. ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் படியானது ஈரமான ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவியிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவருக்கு டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களை வெளிப்படுத்துவதை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்.

ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படிநிலை மற்றும் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்குவதற்கு போதுமான நேரம் ஆகியவை அடங்கும். ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை தோராயமாக 600 முதல் 900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும். உதாரணமாக, ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் படி சுமார் 3 மணி நேரம் தோராயமாக 775 ° C இல் மேற்கொள்ளப்படலாம். திடமான டோபண்ட் மூலத்துடன் நீராவி கட்ட எதிர்வினையில் சிலிக்கான் செதில்களை சூடாக்குவதன் மூலம் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களை உருவாக்கும் படியையும் இந்த முறை உள்ளடக்கியிருக்கலாம். திடமான டோபண்ட் மூலமானது அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்தும், ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்தும் மற்றும் ஒரு அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்தும் தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம்.

கண்டுபிடிப்பின் பின்வரும் விரிவான விளக்கத்திலிருந்து இவை மற்றும் கண்டுபிடிப்பின் பிற அம்சங்கள் தெளிவாகிவிடும்.

வரைபடங்களின் சுருக்கமான விளக்கம்

FIG. 1 என்பது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலையில் நீராவியின் நேரத்துக்கு எதிராக கண்ணாடி பட தடிமன் காட்டும் வரைபடம்.

FIG. 2A என்பது பல்வேறு ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலைகளில் நீராவி நேரத்தின் செயல்பாடாக சிலிக்கான் செதில் மீது கண்ணாடிப் படலத்தின் தடிமன் சீரான தன்மையைக் காட்டும் வரைபடம் ஆகும்.

FIG. 2B என்பது, பூஜ்ஜியத்தில் இருந்து 10% வரையிலான சீரான தன்மைக்காக பல்வேறு ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலைகளில் வேகவைக்கும் நேரத்தின் செயல்பாடாக சிலிக்கான் செதில் மீது கண்ணாடி பட தடிமனின் சீரான தன்மையை FIG 2B இன் வரைபடத்தின் விரிவான பார்வையாகும்.

FIG. 3 என்பது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலைகளுக்கு நீராவியில் உள்ள நேரத்துக்கு எதிராக அடுக்கு மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத்தன்மையைக் காட்டும் வரைபடம்.

FIG. 4 என்பது பல்வேறு வெப்பநிலைகளில் PhosPlus® TP-470 டோபண்ட் மூலத்தின் சராசரி ஒட்டுமொத்த எடை இழப்பு மற்றும் நீராவி வெளிப்பாடு நேரம் ஆகியவற்றைக் காட்டும் வரைபடம்.

FIG. 5 என்பது PhosPlus® TP-470 டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் வெப்பநிலையின் போது P 2 O 5 இன் எடை இழப்பு வீதத்தின் வரைபடமாகும்.

கண்டுபிடிப்பின் விருப்பமான உருவகம்(கள்) பற்றிய விரிவான விளக்கம்

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு சிலிக்கான் செதில்களை ஊக்கப்படுத்துவதற்கான ஒரு முறையை வழங்குகிறது, இதில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் அல்லது சிலிக்கான் செதில்களின் பைரோஜெனிக் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றம் ஆகியவை அடங்கும். திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்தின் சேவை ஆயுளை விரைவாகக் குறைக்காமல், ஆக்சிஜனேற்றப் படியின் போது ஒரு பரவல் குழாயில் திட டோபண்ட் மூலங்களுடன் (எ.கா., நீராவி கட்ட தொடர்புகளில்) சிலிக்கான் செதில்களை நெருக்கமாக விட்டுவிடுவதை இந்த முறை சாத்தியமாக்குகிறது.

ஊக்கமருந்து மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றம் படிகள் வெவ்வேறு செயல்முறை நிலைமைகளின் கீழ் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். ஊக்கமருந்து படி உயர் வெப்பநிலையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, உதாரணமாக தோராயமாக 1050 ° C இல், முடிந்தவரை குறைந்த ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட உலர்ந்த நைட்ரஜனில். நீராவி அல்லது ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் குறைந்த வெப்பநிலையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, உதாரணமாக 775 டிகிரி செல்சியஸ். இந்த நிலைமைகளின் கீழ், அதிக ஊக்கமருந்து வெப்பநிலையில் ஈரமான அல்லது பைரோஜெனிக் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து எதிர்பார்க்கப்படும் வெளியீட்டின் விகிதத்துடன் ஒப்பிடும்போது திடமான டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டின் வீதம் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது. ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலையை கவனமாக தேர்ந்தெடுப்பது குறைந்த வெப்பநிலையில் P2O5 வெளியீட்டு விகிதத்தை உருவாக்குகிறது, இது நைட்ரஜனில் அதிக ஊக்கமருந்து வெப்பநிலையில் P2O5 வெளியீட்டு விகிதத்தை நெருங்குகிறது. எனவே சிலிக்கான் செதில் ஈரமான ஆக்சிஜன் அல்லது பைரோஜெனிக் நீராவி மூலம் திடமான டோபண்ட் மூலத்தில் பாஸ்பரஸின் விரைவான இழப்பு இல்லாமல் திடமான டோபண்ட் மூலத்தின் முன்னிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படலாம். தற்போதைய முறையானது, உலையை செருகும் வெப்பநிலைக்கு படிப்படியாகக் கொண்டு வரும் படிகளை நீக்கி, பரவல் கேசட்டிலிருந்து டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களை அகற்றி, படிப்படியாக வெப்பநிலையை மீண்டும் ஆக்ஸிஜனேற்ற வெப்பநிலைக்குக் கொண்டு வருவதன் மூலம் செயலாக்க நேரம் மற்றும் ஆபரேட்டர் செயல்பாட்டைக் குறைக்கிறது.

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு முறையில், சிலிக்கான் செதில்கள் பொதுவாக ஒரு பரவல் கேசட்டில் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திற்கு அருகில் மற்றும் கணிசமாக இணையாக வைக்கப்படுகின்றன. டிஃப்யூஷன் கேசட்டுகளின் பல்வேறு வடிவமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படலாம், இருப்பினும் நான்கு பக்க குவார்ட்ஸ் கேசட் நிலையான மூடல்கள் மற்றும் தானியங்கி பரிமாற்ற அமைப்புகளுடன் இணக்கமான கான்டிலீவர் அமைப்புகளுடன் பொதுவாக விரும்பப்படுகிறது. சிலிக்கான் மேற்பரப்புக்கும் மூல மேற்பரப்புக்கும் இடையே உள்ள தூரம் நிலையானது மற்றும் தோராயமாக 0.06 முதல் 0.10 அங்குலங்கள் வரை இருக்கும். சோர்ஸ் ஸ்லாட்டுகள் அவற்றின் தடிமனை விட தோராயமாக 0.01 அங்குலம் அகலமாக இருக்கும். ஒரு அங்குல விட்டம் குறைந்தபட்சம் 0.01 விரிவடையக்கூடிய இடத்துடன் கேசட்டில் ஆதாரங்கள் தளர்வாக நிறுவப்பட்டிருக்க வேண்டும்.

அலுமினியம் மெட்டாபாஸ்பேட், அரிதான பூமி மெட்டாபாஸ்பேட், அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் (LZrP 3 உட்பட) ஆகியவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட டோபண்ட் மூலங்களிலிருந்து திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம்.

அல்லது பிற பொருத்தமான டோபண்ட் கலவைகள். ஒரு கெட்டிக்கு குறைந்தது மூன்று டோபண்ட் மூலங்கள் பயன்படுத்தப்படும்போது சிறந்த முடிவுகள் கிடைத்தாலும், வழக்கமான குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் 50 முதல் 100 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஆதாரங்கள் பயன்படுத்தப்படலாம்.

விரும்பத்தக்கது, கலப்பு அல்லது படிவு சுழற்சிக்கு வழக்கமான சாய்வு உலை தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது சிலிக்கான் செதில்கள் மற்றும் டோபண்ட் மூலங்களைக் கொண்ட ஒரு கெட்டியை மெதுவாகச் செருகுவதை உள்ளடக்கியது, சுமார் 800 ° C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் மற்றும் படிவு வெப்பநிலையை விட குறைந்தது 100 ° C வெப்பநிலையில் ஒரு பரவல் குழாயில். முன்னுரிமை, 100 மிமீ விட்டம் கொண்ட ஆதாரங்களுக்கு செருகும் வேகம் நிமிடத்திற்கு 4 அங்குலங்களுக்கு மேல் இல்லை. மெதுவான செருகும் வேகம், பெரிய விட்டம் கொண்ட மூலங்களுக்கு, அதிக அளவு பொருள் அறிமுகப்படுத்தப்படுவதால் விரும்பப்படுகிறது.

அடுப்பு மற்றும் கேசட் வெப்ப சமநிலையை அடைந்தவுடன், அடுப்பு படிவு வெப்பநிலைக்கு கொண்டு வரப்படுகிறது. படிவு வெப்பநிலையானது சுமார் 950 முதல் 1150 டிகிரி செல்சியஸ் வரை இருக்கும், மிகவும் முன்னுரிமை 1025 டிகிரி செல்சியஸ், இருப்பினும் இது பயன்பாட்டைப் பொறுத்து மாறுபடலாம். படிவு படி பொதுவாக நைட்ரஜன் மற்றும்/அல்லது ஆர்கான் வளிமண்டலத்தின் கீழ் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இருப்பினும் 1000°Cக்கு மேல் படிவு வெப்பநிலையில் சிறிய அளவு ஆக்ஸிஜன் பயன்படுத்தப்படலாம். விருப்பமான ஆக்ஸிஜன் செறிவு சுமார் 1% க்கும் குறைவாக உள்ளது, இருப்பினும் சுமார் 5% ஆக்ஸிஜனை சுமார் 1100 ° C க்கு மேல் படிவு வெப்பநிலையில் பயன்படுத்தலாம்.

படிவத்தின் போது வாயு ஓட்ட விகிதம் முதன்மையாக குழாயின் அளவு மற்றும் மூடல் சாதனம் போன்ற பரவல் கருவிகளைப் பொறுத்தது. டிஃப்யூஷன் டியூப் வழியாக அறைக் காற்று மீண்டும் பாயாமல் தடுக்க ஓட்ட விகிதம் குறைந்தபட்சம் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். தோராயமாக 2 முதல் 15 லிட்டர்/நிமிடம் வரையிலான ஓட்ட விகிதங்கள் 135 மிமீ விட்டம் கொண்ட பரவல் குழாய்களில் வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன, 3-7 லிட்டர்/நிமிடம் ஓட்ட விகிதம் விரும்பப்படுகிறது.

சிலிக்கான் செதில் ஒரு பாஸ்பரஸ் கொண்ட அடுக்கை வைப்பதற்கு போதுமான நேரத்திற்கு படிவு வெப்பநிலையில் ஊக்கமருந்து படி மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது ஒரு நியாயமான நேரத்திற்குள் சிலிக்கான் செதில் விரும்பிய ஆழத்திற்கு பரவுகிறது. படிவு வெப்பநிலை மற்றும் கலையில் அறியப்படும் பிற காரணிகளைப் பொறுத்து படிவு நேரம் மாறுபடலாம். எடுத்துக்காட்டாக, தோராயமாக 1050° C. இல் திட அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்துடன் சிலிக்கான் வேஃபரை டோப் செய்யும் போது படிவு நேரம் தோராயமாக 30-60 நிமிடங்களாக இருக்கலாம், இதன் விளைவாக ஒரு அடுக்கு தாள் எதிர்ப்புத் திறன் தோராயமாக 4-5 ஓம்ஸ்/சதுரம் இருக்கும்.

நீராவி ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கான தயாரிப்பில் சிலிக்கான் செதில்கள் மற்றும் மூலங்களை குளிர்விக்க உலை வெப்பநிலை படிப்படியாக குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் உலைக்குள் ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் பைரோஜெனிக் நீராவி (எ.கா., ஆக்ஸிஜனுடன் ஹைட்ரஜனை எரிப்பதில் இருந்து பெறப்பட்ட நீராவி) மற்றும் ஈரமான ஆக்ஸிஜன் (எ.கா., தோராயமாக 95 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட நீர் வழியாக ஆக்ஸிஜன் அனுப்பப்படுகிறது) ஆகியவற்றிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம். ஈரமான ஆக்ஸிஜன் அல்லது பைரோஜெனிக் நீராவியுடன் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்றம் "ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம்" என்று அழைக்கப்படுகிறது. "ஈரமான ஆக்ஸிஜன்" என்பது பொருத்தமான வெப்பநிலையில் பராமரிக்கப்படும் டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட நீரின் மூலம் குமிழியாக்கப்பட்ட ஆக்ஸிஜனாகும், எடுத்துக்காட்டாக 95 ° C அல்லது வேறு ஏதேனும் பொருத்தமான முறையால் பெறப்படுகிறது.

டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்கள் படிவு வெப்பநிலையை விட குறைவான இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன. ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலையானது ஆக்சிஜனேற்ற நேரத்தை முடிந்தவரை குறுகியதாக வைத்திருக்க போதுமானதாக இருக்க வேண்டும், மேலும் P2O5 ஐ பாஸ்பரஸ் மூலத்திலிருந்து அதிக விகிதத்தில் வெளியிடுவதைத் தடுக்கும் அளவுக்கு குறைவாக இருக்க வேண்டும். P 2 O 5 மூலத்திலிருந்து நீராவியில் எவ்வளவு வேகமாக வெளியிடப்படுகிறதோ, அவ்வளவு வேகமாக மூலமானது தீர்ந்துவிடும். பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலமானது ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது சிலிக்கான் செதில்களுக்கு அருகாமையில் பரவல் குழாயில் இருக்க முடியும், ஏனெனில் இரண்டாவது வெப்பநிலை P 2 O 5 வெளியீட்டு விகிதத்தை ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அளவிற்கு குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட கணிசமாக குறைவாக உள்ளது.

45 நிமிடங்களுக்கு 1050°C வெப்பநிலையில் PhosPlus® TP-470 டோபண்ட் மூலத்துடன் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்கள் ஈரமான ஆக்சிஜனுடன் 775°C இல் சுமார் 1-3 மணிநேரங்களுக்கு குறைந்தபட்சம் தோராயமாக 1 லிட்டர் /நிமிட ஓட்ட விகிதத்தில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படலாம். சிறிதளவு அதிக ஓட்ட விகிதங்கள் மேலிருந்து கீழாக சிலிக்கான் செதில்களின் சீரான ஆக்சிஜனேற்றத்தை ஏற்படுத்தும் என்று நம்பப்படுகிறது. ஆக்சிஜனேற்றம் முடிந்ததும், அடுப்புக்கு ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் வழங்குவது நிறுத்தப்படும், அடுப்பு வெப்பநிலை படிப்படியாக செருக வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் வெப்பநிலைக்கு குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் கேசட் மெதுவாக அடுப்பிலிருந்து வெளியே இழுக்கப்படுகிறது. ஆக்சிஜனேற்றம் ஒரு வெப்பநிலையில் மேற்கொள்ளப்படலாம் மற்றும் சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் ஒரு ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்க போதுமானதாக இருக்கும், எடுத்துக்காட்டாக 2000 அல்லது 4000 .

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலையானது, உயர்ந்த வெப்பநிலையில் வழக்கமான (உலர்ந்த ஆக்ஸிஜன்) ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறைகளின் உயர் ஊக்கமருந்து வெப்பநிலையில் அல்லது அதற்கு அருகில் உள்ள பரவலுடன் ஒப்பிடும்போது சிலிக்கானில் பாஸ்பரஸின் கூடுதல் பரவல் மிகவும் சிறியது. வழக்கமான ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி செதில் கையாளுதல் குறைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் சிட்டுவில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. தற்போதைய முறையானது ஊக்கமருந்து மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு இடைப்பட்ட இடைவெளியில் அறைக் காற்றின் ஈரப்பதத்தின் செல்வாக்கையும் நீக்குகிறது.

தற்போதைய முறையைப் பயன்படுத்தி டோப் செய்யப்பட்டு ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்கள் தோராயமாக 5-7 ஓம்ஸ்/சதுர மற்றும் கண்ணாடி (ஆக்சைடு) படத் தடிமன் வரம்பில் மேற்பரப்பு அடுக்கு எதிர்ப்புத் திறனைக் கொண்டிருப்பது தோராயமாக 4000-5000 வரம்பில் இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, சிலிக்கான் செதில்கள் 45 நிமிடங்களுக்கு 1050°C இல் PhosPlus® TP-470 டோபண்ட் மூலத்துடன் டோப் செய்யப்பட்டு, 775°C வெப்பநிலையில் ஈரப்பதமான ஆக்ஸிஜனில் (95°C டீயோனைஸ்டு நீர் மூலம் குமிழியாக) 3 மணி நேரம் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்பட்டால், அடுக்கின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத் திறன் உள்ளது. தோராயமாக 5.7 ஓம்ஸ்/சதுரம் மற்றும் ஆக்சைடு தடிமன் தோராயமாக 4000 ஆகும். 775 டிகிரி செல்சியஸில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றத்திற்குப் பிறகு திடமான டோபண்ட் மூலங்கள் பொதுவாக தோராயமாக 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் பி 2 ஓ 5 ஐ வெளியிடுகின்றன. இதேபோன்ற முடிவுகளுடன் பல முறை சோதனை மேற்கொள்ளப்பட்டது. எனவே, கண்டுபிடிப்பின் முறையானது, ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது பரவல் குழாயிலிருந்து திடமான டோபண்ட் மூலங்களை அகற்றாமல் மற்றும் திடமான டோபண்ட் மூலங்களின் சேவை வாழ்க்கையை வியத்தகு முறையில் குறைக்காமல் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய கண்ணாடி பட தடிமன் மற்றும் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அடுக்கு தாள் எதிர்ப்பை வழங்கும் திறன் கொண்டது.

சிலிக்கான் செதில்கள் (100 மிமீ விட்டம், 5-20 ஓம் மற்றும் 111-பி-வகை போரான்) 100 மிமீ விட்டம் கொண்ட பாஸ்பிளஸ் ® TP-470 பிளாட் டோபண்ட் மூலங்களைக் கொண்டு அதிக அளவு அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட்டைக் கொண்டு, பின்வரும் சுழற்சியைப் பயன்படுத்தி ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன:

700 டிகிரி செல்சியஸில் 3.0 இன்ச்/நிமிட வேகத்தில் டிஃப்யூஷன் குழாயில் கேசட்டைச் செருகவும்;

5°C/min என்ற விகிதத்தில் வெப்பநிலையை 1050°C ஆக மாற்றி, N 2 மின்னோட்டத்தில் 30 நிமிடங்கள் பராமரிக்கவும்;

5°C/min என்ற விகிதத்தில் வெப்பநிலையை ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை, Xக்கு மாற்றவும்;

ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலையில் சிறிது நேரம் பராமரிக்கவும், Y;

5 ° C/min என்ற விகிதத்தில் வெப்பநிலையை 700 ° C ஆக மாற்றவும்;

3.0 இன்ச்/நிமிட வேகத்தில் டிஃப்யூஷன் குழாயிலிருந்து கேசட்டை வெளியே இழுக்கவும்.

700, 750, 775, 800 மற்றும் 1000 டிகிரி செல்சியஸ் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை (X) மற்றும் 1 முதல் 3 மணிநேரம் வரையிலான ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற நேரங்கள் (Y) சோதிக்கப்பட்டன. ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது, ​​95°C இல் பராமரிக்கப்படும் டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட நீர் மூலம் ஆக்ஸிஜன் குமிழி செய்யப்படுகிறது. ஒவ்வொரு ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலைக்கும், ஒரு புதிய தொகுப்பு மூலங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு ஆதாரங்களின் தொகுப்பும் சுமார் 12 மணிநேரம் N 2 இல் சுமார் 25% O 2 உடன் பயன்படுத்தப்படும்.

ஆதாரங்களின் எடை இழப்பு அளவீடுகள் அனலாக் செதில்களைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. டெபாசிட் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி படத்தின் தடிமன் கேர்ட்னர் எலிப்சோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது. நிலையான நான்கு-புள்ளி ஆய்வைப் பயன்படுத்தி 10:1 HF இல் முன் பொறிக்கப்பட்ட செதில்களில் மேற்பரப்பு அடுக்கு எதிர்ப்புத்தன்மை அளவிடப்படுகிறது.

திட மூலங்களின் எடை இழப்பை அளவிடுவதன் மூலம் திட மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 குறைவின் விகிதத்தை மதிப்பிடுவதற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திற்கு ஈரமான ஆக்ஸிஜனில் ஒவ்வொரு ஆக்ஸிஜனேற்ற வெப்பநிலையிலும் ஆதாரங்கள் பராமரிக்கப்படுகின்றன. எடை இழப்பு அளவீடுகள் நைட்ரஜனில் 0.01%/மணி நேரத்திற்கும் குறைவான விகிதத்தில் 1050 ° C இல் பாஸ்பரஸ் இழக்கப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது (படம் 4 ஐப் பார்க்கவும்). வாயுவை ஈரமான ஆக்ஸிஜனாக மாற்றும் போது, ​​1000°C இல் 0.7%/மணிக்கு மேல் வீதம் அதிகரிக்கிறது. ஈரமான ஆக்ஸிஜனேற்ற வெப்பநிலை 1000 ° C இலிருந்து குறைவதால் ஈரமான ஆக்ஸிஜனின் வெளியீட்டு விகிதம் கணிசமாகக் குறைகிறது மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை தோராயமாக 630 ° C ஐ அடையும் போது உலர்ந்த நைட்ரஜனின் விகிதத்தை அடைகிறது (படம் 5 ஐப் பார்க்கவும்).

30 நிமிடங்களுக்கு 1050 டிகிரி செல்சியஸ் டோப்பிங் செய்த பிறகு ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற நேரத்தின் செயல்பாடாக கண்ணாடி படத்தின் தடிமன் ஒவ்வொரு ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலைக்கும் படம் 1 இல் வழங்கப்படுகிறது. டெபாசிட் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி படத்தின் தடிமன் ஒரு நிலையான வெப்பநிலைக்கான ஈரப்பதமான ஆக்ஸிஜனில் ஆக்சிஜனேற்ற நேரத்துடன் அதிகரிப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது, அதே போல் ஒரு நிலையான நேரத்திற்கு உயர்ந்த வெப்பநிலையிலும். தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் முறையானது, பொருத்தமான ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை மற்றும் நேரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் விரும்பிய தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

இந்த நிலையில், 30 நிமிடங்களுக்கு நைட்ரஜனில் 1050 டிகிரி செல்சியஸ் படிவு வெப்பநிலையைப் பயன்படுத்தி, தோராயமாக 2 மணி நேரம் 800 டிகிரி செல்சியஸ் வரை ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றத்தைப் பயன்படுத்தி, சுமார் 4000 கண்ணாடித் படலத்தின் தடிமன் அடையப்படுகிறது. பொதுவாக, குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை, தோராயமாக 775°C, பொதுவாக விரும்பப்படுகிறது.

அடுக்கின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்பின் சீரான தன்மையை அதிகரிப்பதற்காக, ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை 800 முதல் 775 ° C வரை குறைக்கப்பட்டது மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற நேரம் தோராயமாக 2 முதல் 3 மணிநேரம் வரை அதிகரிக்கப்பட்டது. FIG. 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அத்தகைய மாற்றங்கள் தோராயமாக 4000 கண்ணாடிப் பட தடிமன் வேண்டும். FIGS 2A மற்றும் 2B இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அடுக்கின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்பின் சீரான தன்மை கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. 775 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் 11 மணிநேரம் நீராவியில் இருந்தாலும், டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் சீரான தன்மை 2% க்குள் குறைகிறது (படம் 2A இல் மிகத் தெளிவாகக் காணப்படுகிறது). 775°C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் மேற்கொள்ளப்படும் அனைத்து ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற சோதனைகளுக்கும் இது பொருந்தும்.

படம் 3, ஒவ்வொரு ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலைக்கும் நீராவியின் நேரத்துக்கு எதிராக அடுக்குகளின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்பின் வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது. 775°C இல் உள்ள ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் 5 மற்றும் 6 ஓம்ஸ்/சதுரத்திற்கு இடையே சராசரி தாள் எதிர்ப்பு மதிப்புகளை அளிக்கிறது, இது சில உமிழ்ப்பான் பரவல்களுக்கு விருப்பமான வரம்பிற்குள் உள்ளது.

775 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் தோராயமாக 5 மணி நேரம் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற நேரம் தோராயமாக 5100 க்கும் அதிகமான தடிமன் கொண்ட கண்ணாடிப் படலங்களில் விளைவது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், ஒரு தடிமனான கண்ணாடிப் படலம் அடுக்கின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்பின் காரணமாக அடையப்படுகிறது (தோராயமாக 6.3 ஓம்ஸ்/சதுர வரம்பில்). அடுக்கின் அதிக மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத்தன்மை, அதிக பாஸ்பரஸ் கொண்ட சிலிக்கானின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் விளைவாக நம்பப்படுகிறது, இது p/n எலக்ட்ரான்-துளை சந்திப்பிற்கு மேலே அமைந்துள்ள செயலில் உள்ள பாஸ்பரஸின் அளவைக் குறைக்கிறது. படிவு நேரத்தை 1050° C. இல் அதிகரிப்பதன் மூலம் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் தோராயமாக 775° C. மேலே விவரிக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் இன்னும் நியாயமான சீரான தன்மையைப் பராமரிக்கும் ஒரு தடித்த ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்கலாம் என்று நம்பப்படுகிறது.

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் செயல்பாட்டில் அதிக சதவீத அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட்டைக் கொண்ட PhosPlus® TP-470 டோபண்ட் மூலங்களைத் தவிர மற்ற திடமான டோபண்ட் மூலங்களும் திறம்பட பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதை சமீபத்திய சோதனை உறுதிப்படுத்துகிறது. கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் முறையில் அரிதான பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் மூலங்களைப் பயன்படுத்தலாம். மூன்று 100 மிமீ பாஸ்ப்ளஸ் ® TP-250 டோபண்ட் மூலங்களை (முக்கியமாக லாந்தனம் பென்டாபாஸ்பேட், LaP 3 O 14) 975°C வெப்பநிலையில் தோராயமாக 16 மணிநேரத்திற்கு வறுத்தெடுப்பதன் மூலம் ஒரு லாந்தனம் மெட்டாபாஸ்பேட் (La(PO 3) 3) டோபண்ட் மூலமானது தயாரிக்கப்படுகிறது. கூடுதலாக இரண்டு மணிநேரத்திற்கு 1050°C. இதேபோன்ற துப்பாக்கிச் சூடுகள் 2" விட்டம் கொண்ட நியோடைமியம் பென்டாபாஸ்பேட் (NdP 5 O 14) மற்றும் காடோலினியம் பென்டாபாஸ்பேட் (GdP 5 O 14) மூலங்களைக் கொண்டு அவற்றை தொடர்புடைய மெட்டாபாஸ்பேட்டுகளாக (Nd(PO 3) 3) மாற்றும். மற்றும் (Gd(PO 3) 3).எர்பியம் மெட்டாபாஸ்பேட் (Er(PO 3) 3) மற்றும் பிரசோடைமியம் மெட்டாபாஸ்பேட் (Pr(PO 3) 3) ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் 2-அங்குல விட்டம் கொண்ட ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்தி சோதனைகள் நடத்தப்பட்டன, அவை , முன் சுடும்போது பெறப்பட்ட எடை இழப்பு தரவுகளின் அடிப்படையில் மெட்டாபாஸ்பேட் வடிவத்தில் உள்ளன.

மேற்கூறிய அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் மூலங்கள் N 2 க்கு வெளிப்படுவதற்கு முன்னும் பின்னும் தோராயமாக 1050° C. (1100° C. க்கு Er(PO 3 ) 3 ஆதாரத்திற்கு) எடை இழப்பு விகிதத்தை தீர்மானிக்க. ஈரப்பதமான ஆக்ஸிஜனை வெளிப்படுத்துவதற்கு முன்னும் பின்னும் அவை எடையிடப்படுகின்றன (ஆக்ஸிஜன் 95 ° C இல் டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட நீர் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது) எடை இழப்புக்கான வேறுபட்ட விகிதத்தைப் பெறுகிறது. ஈரமான ஆக்சிஜனில் 775 டிகிரி செல்சியஸ் எடை இழப்பின் (g/h/sq.in. மேற்பரப்புப் பகுதி) நைட்ரஜனில் 1050 ° C இல் எடை இழப்புக்கு (Er மூலத்திற்கு 1100 ° C) ஈரமான ஆக்ஸிஜனின் விளைவைக் கணக்கிடவும். P வெளியீடு 2 O 5 வீதம். இந்த சோதனைகளின் முடிவுகள் அட்டவணை 1 இல் வழங்கப்பட்டுள்ளன.

எடை இழப்பு விகிதங்கள் 5 முதல் 28 வரை இருக்கும், டோபண்ட் மூலங்கள் தற்போதைய கண்டுபிடிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் போது திருப்திகரமாக செயல்படுவதற்கான குறைந்த விகிதங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. இந்த வரையறுக்கப்பட்ட சோதனைகளின் அடிப்படையில், Er, Nd, Pr மற்றும் Gd மெட்டாபாஸ்பேட் மூலங்கள் அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் மூலத்தை விட (எடை இழப்பு விகிதம் தோராயமாக 5.0) ஈரமான ஆக்ஸிஜனை குறைவாக எதிர்க்கின்றன, மேலும் லாந்தனம் மெட்டாபாஸ்பேட் மூலமானது ஈரமான ஆக்ஸிஜனுக்கு ஏறக்குறைய அதே எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.

ஒவ்வொரு மூலமும் சிலிக்கான் செதில்களை 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் 45 நிமிடங்களுக்கு N 2 இல் டோப் செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அடுக்குகளின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத்தன்மை மற்றும் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி படத்தின் தடிமன் ஆகியவற்றை மதிப்பிடுகிறது. பின்னர் 45 நிமிடங்களுக்கு 1050°C வெப்பநிலையில் சிலிக்கானை டோப் செய்ய ஆதாரங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதைத் தொடர்ந்து 775°C வெப்பநிலையில் 3 மணி நேரம் ஈரப்பதமான ஆக்சிஜனில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்பட்டு அடுக்குகளின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத்தன்மை மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட சிலிக்கான் மேற்பரப்பின் படத் தடிமன் ஆகியவற்றைப் பெறுகிறது. இறுதியாக, மூலங்கள் ஈரமான ஆக்ஸிஜனை வெளிப்படுத்துவதன் விளைவாக டெபாசிட் செய்யப்பட்ட படத்தின் தடிமன் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை தீர்மானிக்க 45 நிமிடங்களுக்கு 1050 ° C இல் நைட்ரஜனில் மீண்டும் சிலிக்கானை டோப் செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சோதனைகளின் முடிவுகள் அட்டவணை 2 இல் வழங்கப்பட்டுள்ளன.

அட்டவணை 2
	லா	Nd	Gd	எர்*	Pr
R s, Ohm/square (N 2 இல் 1050°C இல் 45 நிமிடம் முதல் H 2 O வரை ஊக்கமருந்து அனுபவம்)	3,1	4,1	6,2	5,0	4,8
t, (N 2 இல் 1050°C வெப்பநிலையில் 45 நிமிடம் முதல் H 2 O வரை ஊக்கமருந்து அனுபவம்)	˜600	740	470	550	590
R s , ஓம்/சதுரம் (H 2 O க்குப் பிறகு 45 நிமிடங்களுக்கு 1050 ° C இல் N 2 இல் ஊக்கமருந்து சோதனை)	6,9	4,8	5,1	5,8	5,4
t, (H 2 Oக்குப் பிறகு 45 நிமிடங்களுக்கு 1050°C வெப்பநிலையில் N 2 இல் ஊக்கமருந்து அனுபவம்)	470	600	570	480	550
ஆர் எஸ் , ஓம்/சதுரம் (சோதனை	4,7	5,2	7,0	6,9	6,1
N 2 இல் 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் 45 நிமிடங்களுக்கு ஊக்கமருந்து, பின்னர் O 2 ஐ 775 ° C வெப்பநிலையில் 3 மணி நேரம் ஈரப்படுத்தவும்)		6,1
t, (N 2 இல் ஊக்கமருந்து அனுபவம்	4190	3850	3820	3895	4025
45 நிமிடங்களுக்கு 1050°C, பிறகு O 2 ஐ 775°C வெப்பநிலையில் 3 மணி நேரம் ஈரப்படுத்தவும்)		3990

அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அனைத்து ஆதாரங்களுக்கும் N 2 இல் டோப் செய்யப்படும் போது டெபாசிட் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி படத்தின் தடிமன் சராசரியாக 590 ஆகும். ஆதாரங்கள் ஈரமான ஆக்ஸிஜனில் பயன்படுத்தப்பட்ட பிறகு N 2 இல் டோப் செய்யும்போது சராசரி படத் தடிமன் தோராயமாக 530 ஆகும். 60 படத்தின் தடிமன் குறைவது சிறியதாகக் கருதப்படுகிறது மற்றும் 3-6 மணி நேரம் ஈரப்பதமான ஆக்ஸிஜனை வெளிப்படுத்திய பிறகும் டோபண்ட் மூலங்கள் சிலிக்கானை திறம்பட ஊக்கப்படுத்துவதைக் காட்டுகிறது.

அடுக்குகளின் அளவிடப்பட்ட மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத் திறன்கள் தோராயமாக 5-6 ஓம்ஸ்/சதுர வரம்பில் இருக்கும். ஒரு மூலத்தைப் பயன்படுத்தி 45 நிமிடங்களுக்கு 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் இந்த மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத் திறன்கள் எதிர்பார்க்கப்படும் வரம்பில் உள்ளன. (சிலிக்கானை டோப் செய்ய ஒரே ஒரு ஆதாரம் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​அடுக்குகளின் தாள் எதிர்ப்புத் திறன் பொதுவாக மூன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்தும் போது அதிகமாக இருக்கும்).

அனைத்து சிலிக்கான் செதில்களும் 45 நிமிடங்களுக்கு 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் படிவத்தின் போது தோராயமாக அதே அளவு கண்ணாடி வளரும், அதைத் தொடர்ந்து 775 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஈரப்பதமான ஆக்ஸிஜனில் 3 மணிநேரம் வளரும். சராசரி படத் தடிமன் 3960. டோப் செய்யப்பட்ட மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் அடுக்குகளின் மேற்பரப்பு எதிர்ப்புத் திறன்கள் தோராயமாக 6 ஓம்ஸ்/சதுரம் ஆகும், இது ஒரு டோபண்ட் மூலத்தைப் பயன்படுத்தும் போது எதிர்பார்க்கப்படும் வரம்பிற்குள் இருக்கும். உலர் நைட்ரஜனில் அரிதான எர்த் மெட்டாபாஸ்பேட் மூலங்களுடன் ஊக்கமருந்து மற்றும் அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் மூலங்களுக்கான ஈரமான ஆக்ஸிஜனில் குறைந்த வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்றம் ஆகியவை அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் மூலத்திற்குப் பெறப்பட்ட முடிவுகளைப் போன்ற முடிவுகளைத் தருகின்றன என்பதை இது போன்ற சோதனைத் தகவல்கள் குறிப்பிடுகின்றன.

இந்த கண்டுபிடிப்பு சிலிக்கான் செதில்களை விரைவாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதற்கான ஒரு முறையையும் வழங்குகிறது. பொதுவாக, 775 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் 3 மணி நேரம் நீராவியில் பயன்படுத்தப்படாத சிலிக்கான் செதில்களின் ஆக்சைடு தடிமன் 1000 க்கும் குறைவாக இருக்கும். தோராயமாக 1050 டிகிரி செல்சியஸில் ஊக்கமருந்து பிறகு 775 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஈரமான ஆக்ஸிஜன் அல்லது பைரோஜெனிக் நீராவியில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யப்படும்போது, ​​அதே ஆக்சிஜனேற்ற நேரத்தில் ஆக்சைடு தடிமன் தோராயமாக 4000 ஆக அதிகரிக்கும். சிலிக்கான் மேற்பரப்பு பாஸ்பரஸ் (எதிர்வினை மற்றும் செயலற்றது) மூலம் அதிக அளவில் டோப் செய்யப்பட்டிருப்பதால், குறைந்த வெப்பநிலையில் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் மிக அதிகமாக இருக்கும், இது துண்டிக்கப்படாத மேற்பரப்பின் ஆக்சிஜனேற்றத்துடன் ஒப்பிடும்போது தேவையான ஆக்சிஜனேற்ற நேரத்தை குறைக்கிறது. இத்தகைய உயர் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் வாயு ஊக்கமருந்து மூலமாகவும் ஏற்படலாம், ஆனால் வெளியிடப்பட்ட தரவு, எ.கா. S. Wolf, R. Tauber, VLSIEra க்கான சிலிக்கான் செயலாக்கம் (லேட்டிஸ் பிரஸ் 1986), Vol.1, p.214, குறிப்பிடுவது போல் தெரியவில்லை திடமான மூலத்துடன் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் விஷயத்தில் அதே அதிகரித்த ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம்.

எந்தக் கோட்பாட்டிற்கும் கட்டுப்பட விரும்பாமல், 775°C இல் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதத்தில் இந்த குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பு பாஸ்பரஸ் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் மேற்பரப்பின் அதிகரித்த ஆக்சிஜனேற்ற விகிதத்திற்கு ஓரளவு காரணமாக இருக்கலாம் என்று நம்பப்படுகிறது. ஆக்சிஜனேற்ற விகிதங்களில் விரைவான அதிகரிப்பு, அதிக வெப்பநிலை படிவு சுழற்சியில் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் அடிக்கடி இருக்கும் மின்சாரம் செயலற்ற பாஸ்பரஸ் காரணமாக இருக்கலாம்.

தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு சில நிபந்தனைகளின் கீழ் செயல்படுத்தப்படும் போது நடைமுறை முடிவுகளை உருவாக்கும் ஒரு முறையின் அடிப்படையில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. மற்ற படிவு வெப்பநிலைகள், ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலைகள் மற்றும் பிற எதிர்வினை நிலைகள் மேற்பரப்பு அடுக்கு எதிர்ப்புத்தன்மை மற்றும் ஆக்சைடு தடிமன் ஆகியவற்றின் வரம்பைக் கொடுக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

இந்த விவரக்குறிப்பு முழுவதும், தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் குறிப்பிட்ட குணாதிசயங்கள் (எ.கா., வெப்பநிலை, அழுத்தம், நேரம், முதலியன) தொடர்பாக நிபந்தனைகளின் வரம்பு அல்லது பொருட்களின் குழு வரையறுக்கப்படும் போது, ​​தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு ஒவ்வொரு குறிப்பிட்ட உறுப்புக்கும் துணை வரம்புகளின் கலவைக்கும் பொருந்தும். மற்றும் துணைக்குழுக்கள் மற்றும் ஒவ்வொரு குறிப்பிட்ட உறுப்பு மற்றும் துணை இடைவெளிகள் அல்லது துணைக்குழுக்களின் கலவையை வெளிப்படையாக உள்ளடக்கியது. எந்தவொரு குறிப்பிட்ட இடைவெளி அல்லது குழுவானது இடைவெளி அல்லது குழுவின் ஒவ்வொரு உறுப்புகளையும் தனித்தனியாகக் குறிப்பிடுவதற்கான சுருக்கெழுத்து வழியாக புரிந்து கொள்ளப்பட வேண்டும், அதே போல் ஒவ்வொரு சாத்தியமான துணை இடைவெளி அல்லது துணைக்குழுவை உள்ளடக்கியது; மற்றும் இதேபோல் எந்த துணை இடைவெளிகள் மற்றும் துணைக்குழுக்களுக்கும்.

கண்டுபிடிப்பின் ஒரு குறிப்பிட்ட உருவகம் விரிவாக விவரிக்கப்பட்டிருந்தாலும், கண்டுபிடிப்பின் ஆவி அல்லது இணைக்கப்பட்ட கூற்றுகளின் நோக்கத்திலிருந்து விலகாமல் கலையில் திறமையானவர்களால் பிற உருவகங்களை நடைமுறைப்படுத்தலாம் என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

1. ஒரு சிலிக்கான் செதில் ஊக்கமளிக்கும் முறை, பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் சிலிக்கான் செதில்களை வைப்பதற்கான படிகளை உள்ளடக்கிய முதல் வெப்பநிலையில் ஒரு பாஸ்பரஸ் கொண்ட அடுக்கை செதில்களின் மேற்பரப்பில் வைப்பதற்கு போதுமானது; முதல் வெப்பநிலையை விட இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற முறை மூலம் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தல்; ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் சிலிக்கான் செதில்களை வைத்திருத்தல்.

2. க்ளைம் 1 இன் முறை, முதல் மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது, அதாவது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலமானது P 2 O 5 ஐ முதல் வெப்பநிலையில் வெளியிடுகிறது மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலை வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திலிருந்து P 2 O 5.

3. உரிமைகோரல் முறை 2, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 900°Cக்கு குறைவாகவோ அல்லது அதற்கு சமமாகவோ தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

4. உரிமைகோரலின் முறை 3, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

5. க்ளைம் 1 இன் முறை, மேலும் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்தை P 2 O 5 ஐ வெளியிடுவதற்கு போதுமான முதல் வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படிகளை உள்ளடக்கியது; ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவான இரண்டாவது வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுப்பது.

6. உரிமைகோரல் முறை 5, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 900°C ஐ விட குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்கும்.

7. உரிமைகோரலின் முறை 6, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

8. க்ளெய்ம் 1ன் முறையானது, திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்துடன் சிலிக்கான் செதில்களை இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் வைத்திருக்கும் படியானது, சிலிக்கான் வேஃபரை மிக அருகாமையில் மற்றும் திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திற்கு கணிசமாக இணையாக வைக்கும் படியையும் உள்ளடக்கியது.

9. உரிமைகோரல் முறை 1, மேலும் சிலிக்கான் செதில்களை நெருக்கமாக வைத்திருக்கும் படி மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற படியின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திற்கு கணிசமாக இணையாக உள்ளது.

10. க்ளைம் 9 இன் முறையானது, முதல் மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது, அதாவது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலமானது P 2 O 5 ஐ முதல் வெப்பநிலையில் வெளியிடுகிறது மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலை வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திலிருந்து P 2 O 5.

11. உரிமைகோரலின் முறை 10, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

12. உரிமைகோரல் 1 இன் படி முறை, ஈரமான ஆக்சிஜன் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றம் ஆகியவற்றிலிருந்து ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது.

13. உரிமைகோரல் முறை 12, இதில் ஈரமான ஆக்சிஜன் ஆக்சிஜனேற்றமானது டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட நீர் மூலம் குமிழியிடப்பட்ட ஆக்ஸிஜனுடன் ஆக்சிஜனேற்றத்தை உள்ளடக்கியது.

14. க்ளைம் 1 இன் முறை, அதிக வெப்பநிலையில் சிதைவடையும் கலப்பு முகவரின் திடமான மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது.

15. உரிமைகோரலின் முறை 14, மேலும் ஒரு அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து ஒரு திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படி, ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூல மற்றும் ஒரு அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது.

16. ஒரு சிலிக்கான் வேஃபரை ஊக்கப்படுத்தும் முறை, சிலிக்கான் வேஃபர் மற்றும் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்தை வைத்து நீராவி-டெபாசிட் P 2 O 5 ஐ ஒரு வெப்பநிலையில் ஒரு நீராவி-கட்ட எதிர்வினையில் மற்றும் சிறிது நேரம் உருவாக்க போதுமானது. சிலிக்கான் செதில் மேற்பரப்பில் மின்னணு கடத்துத்திறன் அடுக்கு; ஈரமான ஆக்சிஜன் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவியில் இருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற முகவர் மூலம் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தல். ஆக்சிஜனேற்ற படிநிலையின் போது திட டோபான்ட் மூலத்துடன் சிலிக்கான் செதில் நீராவி கட்ட இடைவினையில் இருக்கும் போது, ​​திட டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டின் விகிதத்தை குறைக்க வெப்பநிலை.

17. உரிமைகோரலின் முறை 16, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்கும்.

18. உரிமைகோரல் முறை 17, இதில் ஆக்சிஜனேற்ற படி தோராயமாக 775° C. சிலிக்கான் செதில் மேற்பரப்பில் தோராயமாக 4000 Å தடிமன் கொண்ட ஒரு ஆக்சைடு அடுக்கு அமைக்க தோராயமாக 3 மணி நேரம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

19. உரிமைகோரலின் முறை 16, அதிக வெப்பநிலையில் சிதைவடையும் ஒரு திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது, இதில் டோபண்ட் மூலமானது அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, மற்றும் அரிதான பூமியின் அடிப்படையிலான மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலமாகும். பென்டாபாஸ்பேட்.

20. ஒரு சிலிக்கான் வேஃபரை ஊக்கப்படுத்தும் முறை, சிலிக்கான் வேஃபர் மற்றும் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்தை வைத்திருக்கும் படிகளை உள்ளடக்கியது, நீராவி படிவு P 2 O 5 க்கு அருகாமையில் ஒரு வெப்பநிலையில் மற்றும் ஒரு n-வகை மின்னணு உருவாக்க போதுமான நேரம் சிலிக்கான் செதில் மேற்பரப்பில் கடத்துத்திறன் அடுக்கு; இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஈரமான ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவியிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் மூலம் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தல், இரண்டாவது வெப்பநிலை முதல் வெப்பநிலையை விட குறைவாக உள்ளது; ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திற்கு அருகாமையில் சிலிக்கான் செதில்களை வைத்திருத்தல்.

21. உரிமைகோரல் முறை 20, மேலும் ஆக்சிஜனேற்ற படியின் போது திட டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டைக் கணிசமாகக் குறைக்க, முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவான இரண்டாவது வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது.

22. உரிமைகோரலின் முறை 21, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

23. உரிமைகோரல் முறை 21, இதில் சிலிக்கான் செதில் முன் தீர்மானிக்கப்பட்ட தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்க போதுமான நேரத்திற்கு இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்ற படி மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

24. உரிமைகோரல் முறை 23, இதில் சிலிக்கான் செதிலின் மேற்பரப்பில் தோராயமாக 4000 Å தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்க போதுமான நேரத்திற்கு இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்ற படி மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

25. உரிமைகோரலின் முறை 20, அதிக வெப்பநிலையில் சிதைவடையும் ஒரு திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படிநிலையை உள்ளடக்கியது, இதில் அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து, ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து மற்றும் அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் ஆகியவற்றிலிருந்து டோபண்ட் மூலமானது தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

26. ஒரு சிலிக்கான் செதில் ஊக்கமளிக்கும் முறை, சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் பாஸ்பரஸ் கொண்ட அடுக்கை வைப்பதற்கு போதுமான நேரத்திற்கு முதல் வெப்பநிலையில் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் சிலிக்கான் செதில் வைக்கும் படிகளை உள்ளடக்கியது. ; முதல் வெப்பநிலையை விட இரண்டாவது வெப்பநிலையில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் மூலம் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில் ஆக்சிஜனேற்றம்; ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்துடன் இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் சிலிக்கான் செதில்களை வைத்திருத்தல்.

27. க்ளைம் 26ன் முறை, படிவு படிநிலையின் போது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்தை P 2 O 5 ஐ வெளியிடுவதற்கு போதுமான முதல் வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுப்பது மற்றும் வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவான இரண்டாவது வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஆகியவை அடங்கும். ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திலிருந்து P 2 O 5.

28. உரிமைகோரலின் முறை 27, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 900°Cக்கு குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்கும்.

29. உரிமைகோரலின் முறை 28, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

30. க்ளெய்ம் 26ன் முறையானது, திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்துடன் சிலிக்கான் செதில்களை இடஞ்சார்ந்த தொடர்பில் வைத்திருக்கும் படியானது மேலும் சிலிக்கான் வேஃபரை நெருக்கமாகவும் திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திற்கு கணிசமாக இணையாகவும் வைத்திருக்கும் படியையும் உள்ளடக்கியது.

31. உரிமைகோரல் 26 இன் படி முறை, ஈரமான ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவி ஆக்சிஜனேற்றம் ஆகியவற்றிலிருந்து ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது.

32. உரிமைகோரலின் முறை 31, மேலும் சிலிக்கான் வேஃபரை மிக அருகாமையில் வைத்திருக்கும் படி மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது திடமான பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலத்திற்கு கணிசமாக இணையாக உள்ளது.

33. உரிமைகோரலின் முறை 32, மேலும் முதல் மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது, அதாவது திட பாஸ்பரஸ் டோபண்ட் மூலமானது P 2 O 5 ஐ முதல் வெப்பநிலையில் வெளியிடுகிறது மற்றும் இரண்டாவது வெப்பநிலை வெளியீட்டைக் குறைக்க முதல் வெப்பநிலையை விட போதுமான அளவு குறைவாக உள்ளது. ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திலிருந்து P 2 O 5.

34. உரிமைகோரலின் முறை 33, இதில் இரண்டாவது வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்கும்.

35. உரிமைகோரல் முறை 26, மேலும் ஒரு அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து ஒரு திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படி, ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூல மற்றும் ஒரு அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது.

36. ஒரு சிலிக்கான் செதில் மீது ஆக்சைடு அடுக்கை வளர்க்கும் முறை, டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றத்தின் படிநிலையை உள்ளடக்கியது, இது போதுமான வெப்பநிலையில் பாஸ்பரஸ் டோபண்டின் திடமான மூலத்திலிருந்து P 2 O 5 வெளியீட்டின் விகிதத்தைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது. ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது சிலிக்கான் செதில்களுடன் நீராவி-கட்ட தொடர்பு.

37. உரிமைகோரல் முறை 36, இதில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை தோராயமாக 900°Cக்கு குறைவாகவோ அல்லது அதற்கு சமமாகவோ தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

38. உரிமைகோரலின் முறை 37, இதில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

39. உரிமைகோரல் முறை 36, இதில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற படி மேலும் ஈரமான ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பைரோஜெனிக் நீராவியிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற முகவருக்கு டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களை வெளிப்படுத்தும் படியை உள்ளடக்கியது.

40. உரிமைகோரல் முறை 36, மேலும் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற படிவிற்கான வெப்பநிலை மற்றும் நேரத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படியை உள்ளடக்கியது, இது டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களின் மேற்பரப்பில் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்க போதுமானது.

41. உரிமைகோரலின் முறை 40, இதில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை தோராயமாக 600-900 டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் இருக்க வேண்டும்.

42. உரிமைகோரல் முறை 41, இதில் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்ற படி தோராயமாக 775 ° C இல் தோராயமாக 3 மணி நேரம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

43. உரிமைகோரல் முறை 36, மேலும் சிலிக்கான் செதில்களை ஒரு நீராவி கட்ட எதிர்வினையில் டோபான்ட்டின் திட மூலத்துடன் சூடாக்குவதன் மூலம் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் செதில்களை உருவாக்கும் படியை உள்ளடக்கியது.

44. உரிமைகோரல் முறை 43, மேலும் ஒரு அலுமினிய மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து ஒரு திடமான டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும் படிநிலை, ஒரு அரிய பூமி மெட்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்திலிருந்து மற்றும் ஒரு அரிய பூமி பென்டாபாஸ்பேட் டோபண்ட் மூலத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது.

இதே போன்ற காப்புரிமைகள்:

இந்த கண்டுபிடிப்பு கருவி தயாரிப்பதுடன் தொடர்புடையது மற்றும் சிலிக்கான் மோனோகிரிஸ்டலின் அடி மூலக்கூறுகளில் மைக்ரோமெக்கானிக்கல் சாதனங்களின் கட்டமைப்பு கூறுகளை தயாரிக்க பயன்படுகிறது, அதாவது மைக்ரோமெக்கானிக்கல் சென்சார்களின் மீள் கூறுகள், எடுத்துக்காட்டாக ஒருங்கிணைந்த முடுக்கமானிகளின் உணர்திறன் ஊசல் கூறுகளின் இடைநீக்கம்.

கண்டுபிடிப்பு ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களை உற்பத்தி செய்யும் தொழில்நுட்பத்துடன் தொடர்புடையது, குறிப்பாக சூரிய ஒளிமின்னழுத்த செல்கள் (SPV)

பாஸ்பரஸுடன் சிலிக்கானை ஊக்கப்படுத்தும் முறை மற்றும் நீராவியின் முன்னிலையில் சிலிக்கானில் ஆக்சைடை வளர்க்கும் முறை

விவிஆர்-டிஎஸ் ஆராய்ச்சி அணு உலையைப் பயன்படுத்தும் இரண்டாவது உயர் தொழில்நுட்பப் பகுதி அணு (நியூட்ரான் டிரான்ஸ்முடேஷன்) ஊக்கமருந்து மற்றும் குறைக்கடத்தி பொருட்களின் கதிர்வீச்சு மாற்றம் ஆகும்.

செமிகண்டக்டர் சிலிக்கானுக்கு தேவையான மின் பண்புகளை வழங்க, படிகத்திற்குள் தூய்மையற்ற அணுக்களை அறிமுகப்படுத்துவது அவசியம் என்பது அனைவரும் அறிந்ததே. இதற்கு தேவையான நிபந்தனை, படிகத்தின் அளவு முழுவதும் தூய்மையற்ற அணுக்களின் விநியோகத்தின் சீரான தன்மை ஆகும், இது மின் எதிர்ப்பின் விநியோகத்தின் சீரான தன்மையை உறுதி செய்கிறது. வழக்கமான ஊக்கமருந்து முறைகள் ஒரு படிகத்தின் அளவு, குறிப்பாக பெரிய ஒற்றை படிகங்களை வளர்க்கும் போது, ​​டோபான்ட்டின் விநியோகத்தின் தேவையான சீரான அளவை வழங்க முடியாது. அணுக்கரு (நியூட்ரான்-மாற்றுமாற்றம்) ஊக்கமருந்து முறை மட்டுமே உயர்தர ஒற்றை-படிக சிலிக்கானைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது, இது ஆற்றல் மின்னணுவியல் மற்றும் மின்சார ஆற்றல் பொறியியலின் நவீன தேவைகளை சீரான தன்மை, நிலைத்தன்மை மற்றும் பண்புகளின் இனப்பெருக்கம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் பூர்த்தி செய்கிறது.

இந்த முறையானது சிலிக்கான்-30 ஐசோடோப்பின் கருக்களால் வெப்ப நியூட்ரான்களைப் பிடிக்கும்போது ஏற்படும் அணுக்கரு மாற்றங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அதைத் தொடர்ந்து சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகத்தில் ஐசோட்ரோபிகல் முறையில் விநியோகிக்கப்பட்ட பாஸ்பரஸ்-31 டோபண்ட் உருவாகிறது.

அணுக்கரு (நியூட்ரான்-மாற்றம்) ஊக்கமருந்துக்கான உள்நாட்டு தொழில்நுட்பம் VVR-ts ஆராய்ச்சி உலையின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்டது.

நீண்ட ஒற்றை-படிக சிலிக்கான் வேலைப்பாடுகளை கதிர்வீச்சு செய்வதற்கான அடிப்படை முறைகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, டோபண்டின் சீரான மற்றும் துல்லியமான "அறிமுகத்தை" உறுதிப்படுத்துகிறது
கதிர்வீச்சு மண்டலத்தின் அளவுருக்கள் மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் அணு உலை வகையின் வடிவமைப்பு அம்சங்கள்: நிலையான முறை, ஒரே நேரத்தில் சுழற்சியுடன் கொள்கலனின் பரஸ்பர இயக்கம், ஒரே நேரத்தில் சுழற்சியுடன் கொள்கலன்களின் நெடுவரிசையின் தொடர்ச்சியான பாதை, பிந்தைய செயலாக்க முறைகள் மற்றும் அனீலிங் முறைகள் கதிர்வீச்சு படிகங்கள். தற்போது, ​​பிந்தைய செயலாக்க செயல்பாடுகளின் முழு சுழற்சியுடன் 85 மிமீ விட்டம் கொண்ட சிலிக்கான் இங்காட்களின் கதிர்வீச்சுக்கு ஒரு வரி உள்ளது. இங்காட்டின் விட்டம் மீது தூய்மையற்ற அணுக்களின் சீரான விநியோகத்திலிருந்து விலகல் 3-5% ஐ விட அதிகமாக இல்லை. நியூட்ரான் சரளத்தால் தீர்மானிக்கப்படும் ஊக்கமருந்து அளவைப் பொறுத்து மின் எதிர்ப்பானது 15 முதல் 600 Ohm*cm வரை இருக்கும். சிறுபான்மை சார்ஜ் கேரியர்களின் ஆயுட்காலம் 100 μs ஐ விட அதிகமாக உள்ளது.

NIFKhI கிளையின் நியூக்ளியர்-டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் (YALS) பல வெளிநாட்டு நிறுவனங்களால் சான்றளிக்கப்பட்டது: Wacker, Freiberger (ஜெர்மனி), டாப்சில் (டென்மார்க்), SKD (செக் குடியரசு). அவர்களில் சிலருக்கு ஒப்பந்த அடிப்படையில் வழக்கமான டெலிவரி செய்கிறோம்.

அதே நேரத்தில், VVR-ts உலையின் அடிப்படையில், அணுக்கரு ஒளிக்கதிர்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான இரண்டு புதிய தொழில்நுட்பக் கோடுகள் உருவாக்கப்படுகின்றன: ஃபோட்டோடெக்டர்கள் மற்றும் டிடெக்டர்களுக்கு 105 மிமீ விட்டம் கொண்ட மிகவும் தூய்மையான மோனோகிரிஸ்டலின் சிலிக்கானை ஊக்கப்படுத்துவதற்கான ஒரு வரி. அணு மற்றும் காஸ்மிக் கதிர்வீச்சு, மற்றும் 156 மிமீ விட்டம் கொண்ட அணுக்கரு ஒளிக்கதிர்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு வரி.

ஊக்கமருந்து மற்றும் மாற்றியமைக்கும் தொழில்நுட்பம் உருவாக்கப்பட்ட இரண்டாவது குறைக்கடத்தி பொருள் காலியம் ஆர்சனைடு ஆகும். ஊக்கமருந்து முறை அணுக்கரு எதிர்வினைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

அணுக்கரு-டோப் செய்யப்பட்ட காலியம் ஆர்சனைடு சூரிய ஆற்றல் மற்றும் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் இது கதிர்வீச்சு கண்டுபிடிப்பான்கள் தயாரிப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அரை-இன்சுலேடிங் காலியம் ஆர்சனைட்டின் கதிர்வீச்சு மாற்றம் கதிர்வீச்சு நிலைமைகள் மற்றும் அடுத்தடுத்த வெப்ப சிகிச்சையின் உகந்த கலவையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அதே நேரத்தில், படிகத்தின் அளவின் மீது மின் மற்றும் ஒளியியல் பண்புகளின் பன்முகத்தன்மை பல மடங்கு குறைகிறது மற்றும் 5% ஐ விட அதிகமாக இல்லை, மேலும் பொருளின் வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் கதிர்வீச்சு நிலைத்தன்மை அதிகரிக்கிறது. அதே முறையைப் பயன்படுத்தி, 10.6 μm அலைநீளத்தில் 60 க்கும் குறைவான ஒளியியல் உறிஞ்சுதல் குணகத்துடன் காலியம் ஆர்சனைடைப் பெற முடியும், இது அசல் ஒன்றை விட இரண்டு மடங்கு குறைவாகும். இந்த பொருள் ஒளிக்கதிர்களின் ஒளியியல் அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பொருளின் மாதிரிகள் பல அமெரிக்க நிறுவனங்களால் சான்றளிக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் தயாரிப்புகளின் அடுத்தடுத்த விநியோகங்களுடன் உற்பத்தி தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்குவதற்கான ஒப்பந்தம் முடிவுக்கு வந்தது.

YALK இன் தொழில்நுட்ப பண்புகள், NIFHI இன் பெயரிடப்பட்ட கிளையில் உருவாக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்டது. L.Ya கார்போவா.

தூய கலக்கப்படாத குறைக்கடத்தி என்பது குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் உற்பத்திக்கான தொடக்கப் பொருளாகும். அதில் ஒரு எலக்ட்ரான்-துளை மாற்றம் உருவாக்கப்படுகிறது, இது வெவ்வேறு கடத்துத்திறன் மண்டலங்களின் சந்திப்பில் நிகழ்கிறது, இது மின்னோட்டத்தை சரிசெய்து பெருக்குவது, பல்வேறு வகையான ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுவது போன்றவற்றை சாத்தியமாக்குகிறது.

ஒற்றை படிகங்களில் ஒரு குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறனைப் பெற, சுத்திகரிக்கப்பட்ட ஜெர்மானியம் அல்லது சிலிக்கான் சிறப்பு ஊக்கமருந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது. கலப்பு கூறுகள் மைக்ரோடோஸில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றின் உள்ளடக்கம் அதிகமாக இல்லை

குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கு, செதில்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதில் ஒரு குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன் கொண்ட மொத்த ஒற்றை படிகங்கள் வெட்டப்படுகின்றன. அத்தகைய சாதனங்களின் நிலையான செயல்திறன் பண்புகளுக்கு, ஒற்றை படிகமானது அதன் முழு நீளத்திலும் ஒரே மாதிரியான கடத்துத்திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், அதாவது, டோபண்ட் அசுத்தங்களின் சீரான விநியோகம்.

அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஊக்கமருந்து அசுத்தத்துடன் சுத்திகரிக்கப்பட்ட குறைக்கடத்தியின் உருகலில் இருந்து ஒற்றை படிகத்தை வரைவதற்கான முறையானது, ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கான் ஆகியவற்றின் டோப் செய்யப்பட்ட ஒற்றை படிகங்களை உருவாக்கும் முறைகளில் ஒன்றாகும்.

கலப்பு அசுத்தங்கள் சிறிய விநியோக குணக மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இந்த விஷயத்தில் மட்டுமே எப்போது

அரிசி. 17.19. ஒற்றைப் படிகத்தின் மண்டல சீரமைப்பு

உருகும் கலப்பு கலப்பு கலப்புடன் செறிவூட்டப்படும் போது, ​​வளரும் ஒற்றை படிகத்தின் கலவை அதன் நீளத்தில் சிறிது மாறுகிறது மற்றும் வரைதல் வேகத்தை குறைப்பதன் மூலம் சமன் செய்ய முடியும்.

வரைதல் வேகம் குறைவதால் விநியோக குணகம் குறைகிறது (படம் 17.16 ஐப் பார்க்கவும்). இதைப் பயன்படுத்தி, செமிகண்டக்டர் அணுக்களின் இழப்பால் உருகுவதில் உள்ள டோபண்டின் செறிவு அதிகரிப்புக்கு ஈடுசெய்ய, ஒரு படிகத்தை உருகுவதன் வேகத்தில் வளரும் செயல்முறையை நீங்கள் தொடங்கலாம், காலப்போக்கில் வரைதல் வேகம் சிறிது குறைக்கப்படுகிறது. . இது K குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் வளர்ந்து வரும் ஒற்றை படிகத்தில் டோபண்டின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

அட்டவணை 17.7. தூய மற்றும் டோப் செய்யப்பட்ட ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கானின் பண்புகள்

இசைக்குழு சமன்படுத்தும் முறை (படம். 17.19) டோப் செய்யப்பட்ட ஒற்றை படிகங்களை அவற்றின் நீளத்துடன் சீரான கடத்துத்திறனுடன் பெறவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

விதையுடன் சுத்திகரிக்கப்பட்ட ஒற்றைப் படிகமும் வெற்றிட அறையில் வைக்கப்படுகிறது. விதை உருகிய பிறகு, தூண்டல் ஒரு நிலையான வேகத்தில் வலதுபுறமாக நகர்த்தப்படுகிறது. உருகிய மண்டலத்தில் ஒரு கலப்பு அசுத்தம் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது.

சூத்திரம் (17.3) இலிருந்து, தடியில் உள்ள தூய்மையற்ற செறிவின் நிலைத்தன்மை குறைந்த K இல் அடையப்படும், கலப்பு அசுத்தம் அதில் அதிக அளவில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டால் மற்றும் செயல்பாட்டின் போது அதன் இழப்பு மிகக் குறைவு. K இன் பெரிய மதிப்பில் (படம் 17.19 ஐப் பார்க்கவும்), உருகுவது விரைவாகக் குறைகிறது, இது ஒற்றை படிகத்தில் அசுத்தங்கள் குறைகிறது.

ஊக்கமருந்து அளவு, அதே போல் சுத்திகரிப்பு அளவு, மின் எதிர்ப்பை மாற்றுவதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. கடத்துத்திறன் வகை, வாழ்நாள் அல்லது பரவல் நீளம் ஆகியவற்றைத் தீர்மானிக்க சிறப்பு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அளவிடப்பட்ட அளவுருக்கள் டோப் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்திகளின் தரங்களில் குறிக்கப்படுகின்றன.

தூய மற்றும் டோப் செய்யப்பட்ட ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கானின் சில தரங்கள் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 17.7. குறியில் உள்ள முதல் எண் மின் எதிர்ப்பின் மதிப்பைக் குறிக்கிறது, இரண்டாவது - பரவல் நீளம் எல்.

-மாற்றங்களைப் பெற, பரவல் அல்லது அலாய்-பரவல்களைப் பயன்படுத்தவும்

பளபளப்பான வெளியேற்றத்தில் முறைகள் மற்றும் அயன் ஊக்கமருந்து.

பரவல் முறை மூலம், டோபண்ட் கொண்டிருக்கும் வாயு கட்டத்தில் இருந்து பரவல் விளைவாக குறைக்கடத்தி செதில் நுழைகிறது. இவ்வாறு, நன்கொடையாளர் அசுத்தத்தை - பாஸ்பரஸை ஹோலி ஜெர்மானியமாகப் பரப்புவதற்கு, ஒரு கலவை பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது சூடாகும்போது ஆவியாகி, ஆர்கான் ஓட்டத்தால் அதிக வெப்பநிலையுடன் பரவல் மண்டலத்திற்கு மாற்றப்பட்டு செயலில் உள்ள அணு பாஸ்பரஸை உருவாக்குகிறது.

செதிலின் மேற்பரப்பில், பாஸ்பரஸ் குறைக்கடத்தி அணுக்களுடன் தொடர்புகொண்டு ஜெர்மானியத்தில் பரவி, அதனுடன் ஒரு மாற்று திடமான கரைசலை உருவாக்குகிறது. குறைக்கடத்தியில் புள்ளி குறைபாடுகள் (காலியிடங்கள்) இருப்பதால் டோபண்ட் அணுக்களின் பரவல் சாத்தியமாகும்.

இந்த முறை முக்கிய குணாதிசயங்களின் நல்ல இனப்பெருக்கத்தை அளிக்கிறது, இது வெகுஜன உற்பத்தியில் அதன் பயன்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட பொருட்களின் வெவ்வேறு பரவல் குணகங்களைப் பயன்படுத்தி அசுத்தங்களை ஒன்றாக அறிமுகப்படுத்துவதை இது சாத்தியமாக்குகிறது. ஒரு நன்கொடையாளர் அசுத்தமானது ஜெர்மானியத் தட்டில் -கடத்துத்திறனுடன் பரவும்போது, ​​மேற்பரப்பில் இருந்து சிறிது தூரத்தில் ஒரு -மாற்றம் ஏற்படுகிறது (படம் 17.20). செயல்முறை வெப்பநிலை மற்றும் ஹோல்டிங் நேரத்தை மாற்றுவதன் மூலம், எந்த ஆழத்திலும் ஒரு மாற்றத்தை பெற முடியும்.

அரிசி. 17.20. ஜெர்மானியம்-வகையில் ஆண்டிமனியின் பரவல் மூலம் -மாற்றம் உருவாக்கம்

அரிசி. 17.21. ஆண்டிமனி மற்றும் கேலியம் ஜெர்மானியம் வகையாக பரவுவதன் மூலம் -மாற்றங்கள் உருவாக்கம்

பரவல் முறை ஒரே நேரத்தில் ஒரு தட்டில் பல சந்திப்புகளைப் பெற உங்களை அனுமதிக்கிறது. இந்த வழக்கில், வாயு ஊடகம் நன்கொடையாளர் மற்றும் ஏற்றுக்கொள்ளும் அசுத்தங்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். ஜெர்மானியத்திற்கான நன்கொடை அசுத்தங்களின் பரவல் குணகங்கள் ஏற்றுக்கொள்ளும் அசுத்தங்களை விட அதிகமாக உள்ளன. சிலிக்கானில், மாறாக, ஏற்பி அசுத்தங்கள் வேகமாகப் பரவுகின்றன. படத்தில். படம் 17.21 ஏற்பி மற்றும் நன்கொடை அசுத்தங்கள் துளை ஜெர்மானியத்தில் பரவுவதைக் காட்டுகிறது. நன்கொடை அசுத்தத்தின் பரவல் விகிதம் அதிகமாக உள்ளது, எனவே அது அதிக ஆழத்திற்கு நீட்டிக்கப்படுகிறது. இந்த முறையால், வெளிப்புற அடுக்கில் உள்ள அசுத்தங்களின் விநியோகம் சீரற்றது. கூடுதலாக, -மாற்றத்திற்கு அருகில், தூய்மையற்ற செறிவு சீராக மாறுகிறது, இது சாதனத்தின் பண்புகளை மோசமாக்குகிறது. கலவை-பரவல் முறை மூலம் ஜெர்மானியம் அல்லது சிலிக்கானில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மாற்றம் இந்த குறைபாடுகள் இல்லாதது.

அலாய்-பரவல் முறையில், கேலியம் (ஏற்றுப்பான்) டோப் செய்யப்பட்ட ஈயம்-அடிப்படையிலான கலவையின் பந்து - கடத்துத்திறன் கொண்ட ஜெர்மானியத் தட்டில் வைக்கப்படுகிறது.

அரிசி. 17.22. அலாய்-பரவல் முறையைப் பயன்படுத்தி ஜெர்மானியத்தில் மாற்றங்களை உருவாக்கும் திட்டம்