CC BY
19
Таким образом, предыстория вводимого примесно-го соединения, его активация в «¿Юр»-системе, оказывают существеїшое воздействие на \частно примеси в процессе формирования результирующей структуры на поверхности 1пР. В данном сл\"чае аналогичность механизма протекания процесса в рассматриваемых примесных системах окисления позволяет ярче выделить зависимость нлияния хемостимулятора от его свойств и физико-химического состояния, в котором он принимает участие в процессах, которые не в последнюю очередь определяются способом введения окислителя в сферу реакции.
ЛИТЕРАТУРА
1 Третьяки« Ю.Л Твердофазные реакций М Химн*. 1978 359 с
2. Рчоин В.А.. Остроумовых (.А.. Свит Г.*А Термодинамические свойства веществ Л Химия. 1977 390 с
3 Рост собственных оксидных слоев на !пР И Л Миттова. Г Э Коржакова. В А Терехов. О Н Мнттов. В Р Пшестанчик. В М к'ашка-ров Изв АН СССР Неоргаиич материалы !99| Т 27 .V* 10 С 2047-2051
4 Хансен А/.. Аноерко К. Структуры двойных сплавов В 2 т М Ме-таллл-ргиздат. 1962
УДК 542.943:546.681'19
ВЛИЯНИЕ СМЕСИ ОКСИДОВ-АКТИВАТОРОВ НА ПРОЦЕСС ТЕРМООКСИДИРОВАНИЯ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ В КИСЛОРОДЕ
© В.Ф. Кострнжов, И.Я. Миттова, В.Р. Пшестанчик
Воронеж. Воронежский государственный университет
Полупроводниковые соединения А'"ВЧ и среди них. в перв\ю очередь, ОаАз. предстааляют нсключи-тельный югтерес не только как перспективные материалы дія раглнчных отраслей современной техники, но и как важный класс объектов химии полупроводников. на примере которых возможно развитие представлений химии твердого тела, термодинамики и кинетики сложных гетерогенных процессов
Одним из таких модельных процессов является термооксидирование полупроводников в присутствии специальным образом подобранных примесей. '_>гот процесс достаточно подробно изучен для случая, когда в качестве примеси выступает одно соединение-активатор. Однако особый интерес представляет изучение совместного воздействия дв>л и более соедине-шпі-активаторов, что позволит не только более гибко управлять составом и свойствами образующихся тонких многокомпонентных диэлектрических слоев, но и по-новому взглян\ть на проблему сопряженности дв\л ■<параллельных» процессов, протекаюилгч в единой системе одновременно.
Таблица I.
Значения относительной интеїральной іГ г. :/ и парциальных , ^.г, г) толщин, парамегра взаимодействия II Ух. п при 530° С для 30 мингт
Мим. вели- чина Состав примеси. мол. *о Ві:0>
1) 10 20 30 ! 40 50 ь0 70 80 90 100
/ г.т. '■) 1-60 -96 -И М22І -1121 -96 -73 -52 -26 0
/ .(Х.тГ - -ІЗІ-40 - -4X71-322 -Х01-1311-1751-214*-237 -19 І-І09І-50І-18! -3 Ї?? 1-22 _5 —
- г-0691-602 -54 |_510Н50М02| Ь347і-3271-29 -
*- верхнее значение для БЬнО». нижнее - для ВІ;0,.
Было изучено термическое окисление арсспида галлия под воздействием смесей 5Ь;03 * Ві;03 и РЬО + + ВьОї рагличных составов. Для обнаружения эффекта совместного воздействия смеси оксидов построены диаграммы типа «состав-свойство», где в качестве свойства выступала толщина оксидного слоя, достиг-н\тая к определенному моменту времени. Для количественной интерпретации обнаруженных ~>ффектов использованы представления об относительных парциальных величинах, интегральных величинах и параметре взаимодействия. Полученные результаты для наиболее типичных температур и времен окисления приведены в таблицах 1 (для смеси $Ьч)? + Ві;0:.) и 2 (для смеси РЬО + Ві;0?).
Полненные зависимости относительных интеграіь-ных толщин от состава примеси, для всех режимов окисления. в присутствии смеси + ВіЮ>, показывают наличие отрицательного отклонения ггал\-ченной толщины пленки от той величины, которая была бы достигнута при >словии независимого и параллельного воздействия $Ь:03 и ВьОу Для случая совместного воздействия
Таблица 2.
Значения относительной интегральной іҐ(х. г.
и парциальных сґ, пт. т) толщин. параметра взаимодействия И7.г.т)прн 530° С для 30 минут
Состав примеси, мол. % Ві-О.
вели-
чнна 0 10 20 і 30 ! 40 50 і 60 *0 80 90 100
Э*<х. п 0 і-26 !-391-40!-34 -181 -1 ¡-г; -27 ! -2о 0
О* .,х. т>'\ - -8 -23|—471-79 -104-112 ;-90: -15; ¡-1401 1 -
1 - (-1931-1021-221-32: -671-7?, -оЗ -37 1 '14 1 -
К7.Г.П | - ¡-2891 |-247|-1911-144| 1 -73 ! -7 І ¡-81 - -1771 1-289! 1 -
* - верхнее значение для РЬО. нижнее - для Ві:Ої.
РЬО и В^Оз наблюдается иная картина: для смесей, богатых РЬО, отклонение от аддитивности отрицательно, а для смесей, богатых В^03, положительно. Кроме того, существуют такие составы примеси, как, например. 53,5 % В1203 при времени окисления 20 минут. для которых отклонение от аддитивности отсутствует. Эго может свидетельствовать либо о том, что взаимовлияние оксидов отсутствует, либо оно есть, но является скомпенсированным. Исследоваш«е зависимостей относительных парциальных толщин показывает, что В1203 в обоих случаях ведет себя одинаково: оказывает тормозящее воздействие, которое особенно ярко выражено вблизи про'птоположной оси состава. 5Ь:03 также оказывает тормозящее воздействие на Вь03, но оно выражено значительно слабее. РЬО, напротив, оказывает активирующее воздействие, что и приводит к положительному отклонению от аддитивности. Концентрационные зависимости Ш(х.т) для смеси БЬОз - ВиО?
показывают, что максимальное взаимодействие между оксидами наблюдается вблизи чистого 5Ь:03, и оно , существенно больше, чем вблизи чистого Вь03. Для смеси РЬО + Вь03 напротив взаимодействие вблизи осей чистых оксидов практически одинаково по абсолютной величине, но противоположно по знаку
Таким образом, изучение зависимостей относительных парциальных и интегральных величин от состава примеси позволяет сделать вывод, что при совместном воздействии оксидов-активаторов на процесс термического окисления ОаАБ они оказываются связанными между собой. В случае смеси 5Ь:03 + Вь03 «каналом связи» выступает, предположительно, взаимодействие В1:03 и 5Ы03 с образованием антимо-натов, например, ШБЬ03 или более сложных форм, а для смеси РЬО + В1203 - образование фаз ВЬ03-ЗРЬ0 и 6В1’Оу РЬО, наличие которых подтверждается диаграммой состояния.
УДК 541.183:628.515
АДСОРБЦИОННЫЙ СПОСОБ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ФОРМАЛЬДЕГИДА
В СТОЧНЫХ ВОДАХ
© Л.И. Бельчннскан. O.A. Ткачева
Воронеж. Воронежская государственная лесотехническая академия
Адсорбциошшіе способы являются основной составляющей многих природозащитных технологий, направленных на снижение отрицательного воздействия производственной деятельности на окружающую среду.
В практике сорбционных процессов широко используются сорбенты естественного происхождения. Для вы-явления наиболее -фиктивного адсорбента (|юрмальде-гида из водной среды исследовано около 30 глинистых минералов. В данной работе обсуждаются три наиболее перспективных глинистых минерала: слоисто-ленточной структуры (палыгорскит), слоистой (монтморидлонит) и жесткой каркасной (клиноптилолиг).
В экспериментах использовалась модельная сточная вода (СВ), качественный и количественный состав которой максимально прибліокен к производственным стокам (соотношение смола : вода =1:10, концентрация формальдегида в надсмольной части СВ равна 2,67 г/л).
Эффективность изучаемых адсорбентов оценивалась по величине степени ОЧИСТКИ (Г|, %) модельной СВ от формальдегида. Исследования показали, что адсорбционная эффективность всех исследуемых природных глинистых минералов оказалась весьма низкой (степень очистки не превышала 5 %). Поэтому проводилась термітческая и кислотная модификация исследуемых сорбентов.
Как показали исследования, предварительная термообработка практически не оказывает влияния на адсорбционную ємкості, природных минералов.
Положительный эффект наблюдается при модификации адсорбентов кислотами. Наилучшие результаты дала активация палыгорскита. клиногттилолита и
монтмориллонита раствором серной кислолы 17 %-ой конценлрации. Менее эффективной оказалась обработка минералов соляной кислотой. Практически не оказали активирующего действия на адсорбенты HN03 и Р>Р04.
Для выяснения кинетических закономерностей получены зависимости адсорбции от времени а = f(t) для исследуемых активированных минералов Соотношение адсорбент : раствор равно 1 : 25. Адсорбционное равновесие достигается через 20 минут.
Рассчитаны коэффициент распределения формальдегида между сорбентом и раствором (КГЛСЩ>) и величина F = аа^ц, характеризующая степею» достижения равновесия (в таблице 1 приведены данные для монтмориллонита). Зависимость F = fit*') дает представление о лимитирующей стадии процесса. Ввиду отсутствия прямолинейной зависимости сделано предположение о внешнедиффузионном массопереносе.
Получена линейная зависимость:
In(l-F) = -ßz.
где ß = 3D/r0 ö• К?Лспр- кинетически)! коэффициент (константа скорости адсорбции).
Определив величину ß как тангенс утла наклона прямой Infl-F) = -f(z) (ß = 0.12). можно рассчитать коэффициент диффузии формальдегида через пленк\ жидкости :
Dn = 0.333 ß г о-S- А'рмПр.
