Билет №11
Ионообменные методы очистки МЭТ.
Ионный обмен представляет собой обратимый взаимообмен ионов с одновременными зарядами, протекающий между жидким раствором и твердым нерастворимым веществом, находящимся в контакте с этим раствором. Твердое вещество, осуществляющее обмен ионов, называют ионитом или ионообменником, причем если обмен проходит только положительными ионами, то ионит является катионным ионообменником — катионитом, если же обмен осуществляется только отрицательными ионами, то это анионный ионообмен-ник, т.е. анионит. Амфотерные иониты способны одновременно осуществлять и катионный, и анионный обмен. Ионный обмен представляет собой стехиометрическое замещение: в обмен на каждый эквивалент одного иона, поглощенного из раствора, ионит отдает в раствор один эквивалент другого иона с зарядом того же знака. В этом заключается основное отличие ионного обмена от процесса адсорбции. При адсорбции, как было показано, адсорбент только поглощает растворенное вещество, не отдавая в раствор никакого другого вещества. На практике ионный обмен, как правило, всегда сопровождается адсорбцией, большая часть адсорбентов (например, оксид алюминия, активированный уголь и т.д.) могут проявлять себя как иониты. Ионит состоит из матрицы (рис. 2.3), обладающей положительным или отрицательным зарядом, обусловленным расположенными в нем так называемыми фиксированными ионами. Заряд фиксированных ионов компенсируется зарядом подвижных ионов противоположного знака, расположенными внутри пор матрицы и называемых противоионами. Поскольку противоионы подвижны внутри пор каркаса, то они могут быть заменены другими ионами того же знака, поступающими в поры из окружающего ионит раствора.
2. Вакуумное осаждение и молекулярно-лучевая эпитаксия.
Определение
Разновидность эпитаксии как одного из нанотехнологических методов получения полупроводниковых гетероструктур. Молекулярно-лучевое эпитаксиальное наращивание на подложке монокристаллических слоев полупроводниковых веществ заключается в осаждении испаренных компонентов на нагреваемую монокристаллическую подложку с одновременным взаимодействием между ними.
Описание
Каждый нагреватель установки МЛЭ содержит тигель, являющийся источником одного из компонентов пленки. Температура нагревателей определяется величиной давления паров испаряемых веществ, которое должно быть достаточным для формирования соответствующих молекулярных пучков. Испаряемое вещество переносится на подложку в условиях высокого вакуума. Нагреватели располагаются так, чтобы максимумы распределений интенсивности пучков пересекались в плоскости подложки. Подбор температуры нагревателей и подложки позволяет получать пленки сложного химического состава. Повышение температуры подложки до определенного предела обычно приводит к повышению качества эпитаксиальных слоев. Дополнительное управление процессом наращивания слоев осуществляется с помощью заслонок, расположенных между нагревателем и подложкой и позволяющих прерывать или возобновлять поступление любого из молекулярных пучков на подложку. Установки МЛЭ снабжены вакуумными шлюзами для смены образцов м могут содержать оборудование для анализа пленок in situ методами дифракции отраженных электронов, масс-спектрометрии и оже-спектрометрии с возможностью исследования оже-спектров распыленных ионов. Метод МЛЭ с использованием масок позволяет выращивать на поверхности локальные структуры различного рельефа. Уникальным свойством МЛЭ является возможность выращивания сверхрешеток - полупроводниковых гетероструктур с резкими границами, гладкими на атомарном уровне. +лекц
