Учебник. — М.: Металлургия, 1982. — 352 с.
Изложены основы термодинамики необратимых процессов и общие
закономерности кинетики гомогенных и гетерогенных процессов, в
которых наиболее существенное значение имеют процессы тепло- и
массопереноса в неподвижной и движущейся средах. Рассмотрены
процессы получения монокристаллов и эпитаксиальных слоев
полупроводниковых материалов, а также процессы зародышеобразования,
роста кристаллов и причины возникновения дефектов структуры. Даны
алгоритмы и блок схемы для решения задач. Для научных работников,
инженеров и студентов, занимающихся получением монокристаллов и
эпитаксиальных слоев полупроводниковых материалов.
Предисловие.
Общие закономерности процессов получения полупроводниковых материалов
Термодинамика фазовых равновесий
Основные термодинамические соотношения для растворов.
Концентрационная и температурная зависимости коэффициента активности.
Равновесие жидкость-твердое.
Равновесие жидкость-пар.
Равновесия твердое-пар и жидкость-твердое-пар.
Явления на границе раздела фаз.
Термодинамика необратимых процессов
Основные положения термодинамики необратимых процессов.
Приложение основных положений термодинамики необратимых процессов к процессам тепло- и массообмена.
Поток теплоты и массы в разбавленных растворах и бинарной смеси идеальных газов.
Массо- и теплообмен в неподвижной среде
Дифференциальные уравнения нестационарных процессов массо- и теплообмена в неподвижной среде.
Применение теории подобия и моделирования для решения дифференциальных уравнений теплообмена в неподвижной среде.
Теплопередача в стационарных условиях. Использование ЭВМ для решения задач.
Конвективный тепло- и массообмен. Кинетика гетерогенных процессов
Дифференциальные уравнения движения среды. Критерии подобия.
Режимы движения среды. Распределение скорости в сечении трубы при ламинарном и турбулентном движении.
Особенности движения разреженных газов.
Дифференциальные и критериальные уравнения конвективного массо- и теплообмена.
Явления на границе раздела фаз в процессах конвективного тепло- и массообмена. Динамический, диффузионный и тепловой пограничные слои.
Кинетика гетерогенных процессов.
Основы атомно-молекулярных процессов кристаллизации
Основные модели роста кристаллов.
Атомная структура кристаллической поверхности.
Начальные стадии формирования кристалла.
Кинетика роста кристалла.
Передача теплоты излучением
Основные закономерности теплообмена излучением.
Теплообмен излучением между двумя поверхностями в замкнутом пространстве.
Тепловые потери при наличии экранной изоляции. Алгоритм расчета на ЭВМ.
Процессы получения полупроводниковых материалов
Процессы получении пленок, эпитаксиальных слоев и монокристаллов дистилляцией и сублимацией
Примеры использования процессов дистилляции и сублимации.
Основные закономерности процессов дистилляции и сублимации.
Кинетика процессов дистилляции и сублимации.
Молекулярная дистилляция и сублимация.
Кинетические особенности получения монокристаллов и эпитаксиальных слоев. разлагающихся полупроводниковых соединений дистилляцией и сублимацией.
Процессы ректификации и абсорбции
Принцип действия и рабочие линии ректификационных колонн.
Кинетика массообмена в ректификационных колоннах различного типа.
Расчет процесса ректификации.
Ректификация многокомпонентных систем и ее расчет.
Рабочая линия и расчет процесса абсорбции.
Процессы получения эпитаксиальных слоев и высокочистых элементов водородным восстановлением
Основные типы процессов водородного восстановления.
Термодинамика процесса водородного восстановления при одновременном протекании нескольких реакций.
Кинетика процесса водородного восстановления. Лимитирующие стадии процесса.
Легирование при получении эпитаксиальных слоев и полупроводниковых кристаллов водородным восстановлением из галогенидов.
Процессы получения эпитаксиальных слоев и монокристаллов методом химических транспортных реакций
Некоторые примеры использования химических транспортных реакций для получения. эпитаксиальных слоев. Термодинамическое обоснование возможности химического транспорта и очистки в процессе переноса.
Термодинамика процесса химического транспорта в сложных системах.
Кинетика процесса химического транспорта.
Процессы кристаллизации из расплавов
Основные методы кристаллизации из расплавов. Уравнения материального баланса компонентов и баланса объемов.
Распределение примеси в кристаллах, полученных методами нормальной направленной кристаллизации, Чохральского и зонной перекристаллизации.
Влияние диффузии в жидкой фазе на распределение примеси.
Движение расплава и эффективный коэффициент распределения примеси.
Влияние взаимодействия с паровой фазой на распределение примеси в кристалле.
Получение монокристаллов с равномерным распределением легирующей примеси по длине программированием параметров процесса.
Получение методом Чохральского монокристаллов с равномерным распределением примеси по длине при подпитке расплавом.
Тепловые процессы при росте монокристаллов.
Процессы кристаллизации из растворов-расплавов
Разновидности методов жидкофазной эпитаксии к получения монокристаллов из растворов-расплавов.
Кинетика кристаллизации при молекулярной диффузии в растворе-расплаве.
Рекомендательный библиографический список
Общие закономерности процессов получения полупроводниковых материалов
Термодинамика фазовых равновесий
Основные термодинамические соотношения для растворов.
Концентрационная и температурная зависимости коэффициента активности.
Равновесие жидкость-твердое.
Равновесие жидкость-пар.
Равновесия твердое-пар и жидкость-твердое-пар.
Явления на границе раздела фаз.
Термодинамика необратимых процессов
Основные положения термодинамики необратимых процессов.
Приложение основных положений термодинамики необратимых процессов к процессам тепло- и массообмена.
Поток теплоты и массы в разбавленных растворах и бинарной смеси идеальных газов.
Массо- и теплообмен в неподвижной среде
Дифференциальные уравнения нестационарных процессов массо- и теплообмена в неподвижной среде.
Применение теории подобия и моделирования для решения дифференциальных уравнений теплообмена в неподвижной среде.
Теплопередача в стационарных условиях. Использование ЭВМ для решения задач.
Конвективный тепло- и массообмен. Кинетика гетерогенных процессов
Дифференциальные уравнения движения среды. Критерии подобия.
Режимы движения среды. Распределение скорости в сечении трубы при ламинарном и турбулентном движении.
Особенности движения разреженных газов.
Дифференциальные и критериальные уравнения конвективного массо- и теплообмена.
Явления на границе раздела фаз в процессах конвективного тепло- и массообмена. Динамический, диффузионный и тепловой пограничные слои.
Кинетика гетерогенных процессов.
Основы атомно-молекулярных процессов кристаллизации
Основные модели роста кристаллов.
Атомная структура кристаллической поверхности.
Начальные стадии формирования кристалла.
Кинетика роста кристалла.
Передача теплоты излучением
Основные закономерности теплообмена излучением.
Теплообмен излучением между двумя поверхностями в замкнутом пространстве.
Тепловые потери при наличии экранной изоляции. Алгоритм расчета на ЭВМ.
Процессы получения полупроводниковых материалов
Процессы получении пленок, эпитаксиальных слоев и монокристаллов дистилляцией и сублимацией
Примеры использования процессов дистилляции и сублимации.
Основные закономерности процессов дистилляции и сублимации.
Кинетика процессов дистилляции и сублимации.
Молекулярная дистилляция и сублимация.
Кинетические особенности получения монокристаллов и эпитаксиальных слоев. разлагающихся полупроводниковых соединений дистилляцией и сублимацией.
Процессы ректификации и абсорбции
Принцип действия и рабочие линии ректификационных колонн.
Кинетика массообмена в ректификационных колоннах различного типа.
Расчет процесса ректификации.
Ректификация многокомпонентных систем и ее расчет.
Рабочая линия и расчет процесса абсорбции.
Процессы получения эпитаксиальных слоев и высокочистых элементов водородным восстановлением
Основные типы процессов водородного восстановления.
Термодинамика процесса водородного восстановления при одновременном протекании нескольких реакций.
Кинетика процесса водородного восстановления. Лимитирующие стадии процесса.
Легирование при получении эпитаксиальных слоев и полупроводниковых кристаллов водородным восстановлением из галогенидов.
Процессы получения эпитаксиальных слоев и монокристаллов методом химических транспортных реакций
Некоторые примеры использования химических транспортных реакций для получения. эпитаксиальных слоев. Термодинамическое обоснование возможности химического транспорта и очистки в процессе переноса.
Термодинамика процесса химического транспорта в сложных системах.
Кинетика процесса химического транспорта.
Процессы кристаллизации из расплавов
Основные методы кристаллизации из расплавов. Уравнения материального баланса компонентов и баланса объемов.
Распределение примеси в кристаллах, полученных методами нормальной направленной кристаллизации, Чохральского и зонной перекристаллизации.
Влияние диффузии в жидкой фазе на распределение примеси.
Движение расплава и эффективный коэффициент распределения примеси.
Влияние взаимодействия с паровой фазой на распределение примеси в кристалле.
Получение монокристаллов с равномерным распределением легирующей примеси по длине программированием параметров процесса.
Получение методом Чохральского монокристаллов с равномерным распределением примеси по длине при подпитке расплавом.
Тепловые процессы при росте монокристаллов.
Процессы кристаллизации из растворов-расплавов
Разновидности методов жидкофазной эпитаксии к получения монокристаллов из растворов-расплавов.
Кинетика кристаллизации при молекулярной диффузии в растворе-расплаве.
Рекомендательный библиографический список