6. “Яримўтказгичлар физикаси” фанидан маъруза матнлари

Едирувчилар таркиби

Яримœтказгичларни суюқ едирувчи билан едириш учун яримœтказгич материалнинг хоссаси ва унинг қœлланиш шароитига бођлиқ ҳолда, кœпгина турли хизматли едирувчилар таркиблари ишлаб чиқилган. Ҳар бир едирувчи асосида иккита мажбурий ташкил этувчи: оксидловчи ва оксидни эритувчи (бирикма ҳосил қилувчи) қатнашади. Оксидловчи сифатида НNO₃, H₂SO₄ кислоталар, Н₂О пироксидлар, K₂Cr₂O₇, KMnO, ClOONa тузли бирикмалардан фойдаланилади. Оксидни эритувчи сифатида гомоген таркибли НЂ, НСl кислоталар, КОН, NaOH, NH₄OH гидрооксидлар ва бошқа моддалардан кенг фойдаланилади. Қœлланиш шароитига қараб сув оксидни эритувчи вазифасини ҳам бажариши мумкин. Едирувчининг асосий ташкил этувчиларидан ташқари яна едириш тезлигини бошқарувчилар - секинлаштирувчи (сирка кислотаси) ёки тезлаштирувчилар киритилади. Секинлатувчининг таъсир қилиш механизми катализатор табиатига эга бœлади.

3-Жадвал.

Si ва Ge тагликлар учун сайқал берувчи едиргичлар таркиби

Едиргичлар таркиби	Т, К	Сайқал бериш тезлиги (мкм/мин)	Сирт сифати, микронотекисликлар баландлиги (мкм)
	Крем-ний
HNO3:HF:CH3COOH			(ялтироқ)
3:1:1	293	8	ойнали; 0,08
5:1:1	293	5	ойнали; 0,06
8:1:1	293	4	ойнали; 0,05
10:1:1	293	3,5
20:1:1	293	1,5	ойнали; 0,03. 0,05
40:1:1	293	1
9:2:4	293	7

Тезлатувчилар едириш жараёнининг йиђинди тезлигини орттириб, кœп ҳолларда яримœтказгични қœшимча фаол оксидловчи сифатида ишлайди. Тезлатувчилар сифатида кœпинча ођир галоген-лар, уларга мос тушувчи кислоталар ёки тузлардан фойдаланилади.
3НЂ + Вr₂  BrF + 3HBr
Br₂F₃ + 2H₂O  BrOH + 3HF + O₂
Бу ерда қœшимча оксидловчи сифатида кислород иштирок этади. Кремний учун асосан ишқорли ёки таркибига водород фториди кирган кислотали едирувчилардан фойдаланилади (4-жадвал).
Умумий кœринишда кремнийни едириш жараёнини қуйидагича кœрсатиш мумкин:

Оксидловчи - қайтарувчи босқич

Si + 2H₂O  SiO₂ + 2H₂ (1)
Оксидни гидротациялаш босқичи:
Si ^. H₂O  SiO₂ ^. H₂O (2)
Гидротацияланган оксидни эритиш босқичи:
Si ^. H₂O + 2KOH  K₂SiO₃ + (x+1)H₂O (3)
Ушбу едирувчида оксидловчи вазифасини сув бажаради, калий гидроксиди эса оксидни эритувчи (бирикма ҳосил қилувчи) вазифасини бажаради. Ишқорли едирувчида кремнийнинг эриш тезлиги:
_ед = Аn_кон
Кристалл намунасини едириш тезлигининг œсиши (2) оксид гидротацияси даражасининг ортишига бођлиқ, чунки (3) ишқорда SiO^.хH₂O эрувчанлик ортади. Ишқорий едирувчиларнинг камчилиги шундаки, кремний сиртидаги ишқорий металл ионлари ифлосланишга олиб келади, буни олиб ташлаш эса анча қийин бœлади.
Асосида НЂ - НNO₃ тизим бœлган едирувчилар. Пластина микроанодларида кремнийнинг эриши қуйидагича бœлади:
Si + 2H₂O + ne⁺ SiO₂ + 4H⁺ + (4-n)e^- (4)
Оксидловчи ташкил этувчининг асосий вазифаси микроанод соҳада қайта тикланиш вақтида ковакларни етказиб беришдан иборат:
HNO₃ + 2H⁺ + 2e^-  HNO₂ + H₂O
Едиришнинг энг катта тезлигига эритманинг HNO₃:HF = 1:4,5 нисбатида эришиш мумкин. Едиришнинг сифати НЂ нинг концентрацияси (яъни HNO₃ : HF = 2:1 ёки 3:1) га бођлиқ. Сиртда рекомбинация тезлигининг нисбатан юқори бœлиши асосида НЂ - HNO₃ тизим бœлган едирувчиларнинг асосий камчилигидир. Кремний сиртий хоссаларининг турђунлигини ошириш учун Na₂Cr₂O₇ натрий биохроматли едирувчидан фойдаланиш мақсадга мувофиқдир. Натрий биохроматли сайқал берувчи едиргичнинг одатдаги таркиби 1% ли Na₂Cr₂O₇ эритмасидан 1 мл, НNO₃ - 30 мл, НЂ - 20 мл дан иборат бœлади.
Яримœтказгич пластина ва кристалларни едиришни статик эритмадаги каби, муттасил аралаштирилган ҳолда ҳам œтказиш мумкин.
Яримœтказгич сиртини ювиш учун дистилланган ва ионсизлан-тирилган сувдан фойдаланилади. Дистилланган сувни ҳайдаш йœли билан эриган минерал тузлардан, органик моддалардан, углерод икки оксидидан, аммиакдан ва бошқа киришмалардан тозалаб ионсизлантирилган сув олинади.