Способ получения волокнистого кремния



Способ получения волокнистого кремния
Способ получения волокнистого кремния
Способ получения волокнистого кремния
C01P2002/72 - Неорганическая химия (обработка порошков неорганических соединений для производства керамики C04B 35/00; бродильные или ферментативные способы синтеза элементов или неорганических соединений, кроме диоксида углерода, C12P 3/00; получение соединений металлов из смесей, например из руд, в качестве промежуточных соединений в металлургическом процессе при получении свободных металлов C21B,C22B; производство неметаллических элементов или неорганических соединений электролитическими способами или электрофорезом C25B)

Владельцы патента RU 2717780:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к химической технологии получения волокнистого кремния и может найти применение для использования в порошковой металлургии, литий-ионных источниках тока, преобразователях солнечной энергии, полупроводниковых приборах, таких как термоэлектрические преобразователи, тензодатчики и переключатели. Волокнистый кремний получают восстановлением диоксида кремния при высокой температуре с использованием фторсодержащего восстановителя, в качестве которого используют субфторид алюминия, образующийся при взаимодействии алюминия и трифторида алюминия, взятых в массовом соотношении алюминий : трифторид алюминия = 13÷40:60÷87, при этом восстановление диоксида кремния, взятого в количестве 15÷65 мас. % от общего количества алюминия и фторида алюминия, осуществляют с предварительным вакуумированием в токе инертного газа со скоростью подачи 0,1÷10,0 см3/мин на каждый 1 см2 поверхности порошка диоксида кремния при температуре 900÷1100°С и давлении 1÷10 Па со скоростью нагрева 1÷10 град/мин. Изобретение позволяет получать микроволокна кремния высокой чистоты в одну стадию. 3 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к химической технологии получения волокнистого кремния и может найти применение для использования в порошковой металлургии, литий-ионных источниках тока, преобразователях солнечной энергии, полупроводниковых приборах (термоэлектрических преобразователях, тензодатчиках, переключателей и др.).

Известен способ получения волокон кремния с диаметром от 0,05 до 5,0 мкм, включающий получение смеси водных растворов соли кремниевой кислоты формулы M2SiO3x H2O, где M – щелочной металл Na, K, Li и растворимого полимера, выбранного из поливинилового спирта, полиакриловой кислоты, оксида полиэтилена или поливинилпирролидона, в присутствии по крайней мере одного органического наполнителя при постоянном перемешивании и центрифугическим или электростатическим отжимом раствора с последующим прокаливанием при температуре от 300 до 1400°С в течение 30-240 минут со скоростью нагрева 0,5-20°С/мин (патент CZ 306773; МПК B82B 3/00, C01B 33/12, D01D 5/11; 2017 г.).

Недостатками известного способа являются, во-первых, многостадийность, во-вторых, возможное загрязнение конечного продукта вследствие использования соединений щелочного металла и органических соединений.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения нано- и микроволокон кремния, включающий восстановление диоксида кремния в расплаве LiF – KCl – KF – K2SiF6 при температуре 650-800°С с использованием электролиза и последующим механическим отделением осадка кремния от подложки-катода (патент RU № 2427526, МПК B82B3/00, 2010 г.).

Недостатками известного способа являются: невысокая производительность ввиду низкого содержания диоксида кремния в расплаве; большая энергоемкость; необходимость утилизации большого количества жидких отходов; загрязнение конечного продукта при его механическом удалении с подложки.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ получения волокнистого кремния в одну стадию, позволяющий упростить процесс и обеспечивающий получения конечного продукта высокой чистоты.

Поставленная задача решена в способе получения волокнистого кремния, включающем восстановление диоксида кремния при высокой температуре с использованием фторсодержащего восстановителя, в котором в качестве фторсодержащего восстановителя используют субфторид алюминия, образующийся при взаимодействии алюминия и трифторида алюминия, взятых в массовом соотношении алюминий : трифторид алюминия = 13÷40 : 60÷87, при этом восстановление диоксида кремния, взятого в количестве 15÷65 масс.% от общего количества алюминия и фторида алюминия, осуществляют с предварительным вакуумированием в токе инертного газа со скоростью подачи 0,1÷10,0 см3/мин на каждый 1 см2 поверхности порошка диоксида кремния при температуре 900÷1100°С и давлении 1÷105 Па со скоростью нагрева 1÷10 град/мин.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ получения волокнистого кремния с использованием в качестве исходных реагентов диоксида кремния, алюминия и трифторида алюминия в предлагаемых авторами условиях.

Исследования, проведенные авторами, позволили установить, что получение волокнистого кремния с микронным диаметром волокон при восстановлении диоксида кремния субфторидом алюминия:

(1), возможно при использовании в качестве исходных реагентов порошкообразных технически чистого алюминия и трифорида адлюминия, смесь которых в диапазоне температур 900–1100°С при контакте паров трифторида алюминия, сублимирующегося в этом температурном диапазоне, и металлического алюминия образует субфторид алюминия, который восстанавливает диоксид кремния:

(2).

При этом получение волокон микронного размера чистого кремния возможно только при соблюдении параметров и условий проведения процесса, предлагаемых авторами. Так при меньшем массовом соотношении алюминий : трифторид алюминия наблюдается загрязнение конечного продукта трифторидом алюминия При большем массовом соотношении алюминий : трифторид алюминия наблюдается значительное снижение образующихся волокон кремния. Содержание диоксида кремния, взятого более, чем 65 масс.% от общего количества алюминия и фторида алюминия, не приводит к дальнейшему увеличению выхода реакции, содержание диоксида кремния, взятого менее, чем 15 масс.% от общего количества алюминия и фторида алюминия, ведет к образованию металлического алюминия при разложении субфторида алюминия в низкотемпературной зоне. Существенное влияние на достигаемый результат оказывают и параметры проведения процесса. Так при температуре ниже 900°С, давлении ниже 1 Па и скорости подачи инертного газа менее 0,1 см3/мин не наблюдается образование субфторида алюминия. При температуре выше 1100°С, давлении выше 105Па и скорости подачи инертного газа более 10 см3/мин наблюдается коррозия конструкционных материалов. Получение волокнистого кремния предлагаемым способом предполагает использование газообразных продуктов в реакционной зоне, что обусловливает необходимость вакуумирования и проведение процесса в токе инертного газа, однако это позволяет достичь желаемого технического результата: получение микроволокон кремния высокой чистоты в одну стадию.

На фиг.1 изображен снимок микроволокон кремния, сделанный на электронном микроскопе MIRA TESCAN 3.

На фиг.2 изображены микроволокна кремния, полученные на поверхности алундовой емкости.

На фиг.3 изображена дифрактограмма полученных микроволокон кремния.

Предлагаемый способ получения волокнистого кремния заключается в следующем: порошкообразные металлический алюминий и трифторид алюминия, взятые в массовом соотношении алюминий : трифторид алюминия = 13÷40:60÷87, загружают в виде смеси в открытую емкость, в отдельную открытую емкость загружают диоксид кремния или материал, содержащий SiO2, при этом количество SiO2 равно 15÷65 масс.% от общего количества алюминия и фторида алюминия. Обе емкости располагают в реакторе. После чего реактор вакуумируют, заполняют инертным газом (например, аргоном) и нагревают до температур 900–1100°С со скоростью 1 – 10 град/мин. Процесс ведут при давлении в интервале от 1 до 105 Па и скорости потока инертного газа в интервале от 0,1 до 10 см3/мин на каждый 1 см2 поверхности порошка диоксида кремния в течение 1,5-2,0 часов. Конечный продукт аттестован на рентгеновском дифрактометре PANalitical XPert PRO MRD и электронном микроскопе Mira 3 Tescan.

Образующийся кремний формирует волокнистую структуру на поверхности открытой емкости из алунда без непосредственного контакта с загрузкой исходного диоксида кремния и получившегося в результате реакции оксида алюминия. Трифторид алюминия конденсируется в низкотемпературной зоне реактора и может быть использован повторно.

Полученный по предлагаемому способу продукт представляет собой волокна кремния с диаметром от 0,01 мкм до 24 мкм, как изображено на фиг. 1.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Берут 1,6 г металлического алюминия в чушке и 10,7 г порошка трифторид алюминия, что соответствует массовому соотношению алюминий : трифторид алюминия = 13:87, загружают в виде смеси в емкость, в отдельную емкость загружают 1,8 г порошка диоксида кремния, при этом количество диоксида кремния равно 15 масс. % от общего количества алюминия и фторида алюминия. Обе емкости располагают в реакторе. После чего реактор вакуумируют, заполняют аргоном и нагревают до температур 900°С со скоростью 1 град/мин. Процесс ведут при давлении 1 Па и скорости потока инертного газа 0,3 см3/мин при площади поверхности оксида кремния 3 см2 в течение 1,5 часов.

На поверхности алундовой емкости были получены микроволокна кремния, как изображено на фиг. 2. Рентгенофазовый анализ показал наличие пиков кремния с кристаллической решеткой Fd3m и параметром решетки а = 5,429(8) Ǻ (фиг. 3).

Пример 2.

Берут 4,8 г металлического алюминия в чушке и 7,2 г порошка трифторид алюминия, что соответствует массовому соотношению алюминий : трифторид алюминия = 40:60, загружают в виде смеси в емкость, в отдельную емкость загружают 7,8 г порошка диоксида кремния, при этом количество диоксида кремния равно 65 масс. % от общего количества алюминия и фторида алюминия. Обе емкости располагают в реакторе. После чего реактор вакуумируют, заполняют аргоном и нагревают до температур 1100°С со скоростью 10 град/мин. Процесс ведут при давлении 105 Па и скорости потока инертного газа 30 см3/мин при площади поверхности оксидом кремния 3 см2 в течение 2,0 часов.

На поверхности алундовой емкости были получены волокна кремния. Рентгенофазовый анализ показал наличие пиков кремния с кристаллической решеткой Fd3m.

Пример 3.

Берут 2,4 г металлического алюминия в чушке и 7,2 г порошка трифторид алюминия, что соответствует массовому соотношению алюминий : трифторид алюминия = 25:75, загружают в виде смеси в емкость, в отдельную емкость загружают шамотную пластину массой 8,8 г и содержанием диоксида кремния 47 мас. %, при этом количество диоксида кремния равно 43 масс. % от общего количества алюминия и фторида алюминия. Обе емкости располагают в реакторе. После чего реактор вакуумируют, заполняют аргоном и нагревают до температур 900°С со скоростью 5 град/мин. Процесс ведут при давлении 1 Па и скорости потока инертного газа 0,3 см3/мин при площади поверхности оксида кремния 3 см2 в течение 1,5 часов.

На поверхности алундовой емкости были получены микроволокна кремния. Рентгенофазовый анализ показал наличие пиков кремния с кристаллической решеткой Fd3m.

Таким образом, авторами предлагается способ получения волокнистого кремния, позволяющий получать микроволокна кремния высокой чистоты в одну стадию. Дополнительным положительным эффектом является возможность маштабирования способа с целью использования в промышленном производстве.

Способ получения волокнистого кремния, включающий восстановление диоксида кремния при высокой температуре с использованием фторсодержащего восстановителя, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего восстановителя используют субфторид алюминия, образующийся при взаимодействии алюминия и трифторида алюминия, взятых в массовом соотношении алюминий : трифторид алюминия = 13÷40:60÷87, при этом восстановление диоксида кремния, взятого в количестве 15÷65 мас.% от общего количества алюминия и фторида алюминия, осуществляют с предварительным вакуумированием в токе инертного газа со скоростью подачи 0,1÷10,0 см3/мин на каждый 1 см2 поверхности порошка диоксида кремния при температуре 900÷1100°С и давлении 1÷105 Па со скоростью нагрева 1÷10 град/мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых наноматериалов. Способ формирования тонких упорядоченных полупроводниковых нитевидных нанокристаллов (ННК) арсенида галлия на кремнии характеризуется тем, что на подложке кремния с кристаллографической ориентацией поверхности (111) или (100) формируют ингибиторный слой оксида кремния (SiO2) толщиной 80-120 нм методом термического прокисления в среде азот/пары воды при температуре Т=850-950°С при давлении, близком к атмосферному, после чего наносят слой электронного резиста, в котором формируют окна методом электронной литографии путем экспонирования электронным пучком с последующим проявлением, при этом процесс проявления останавливают путем промывки в растворителе и последующей сушки, затем осуществляют реактивное ионноплазменное травление в плазмообразующей смеси газов SF6 и Аr с формированием окон в ингибиторном слое оксида кремния, в которых методом молекулярно-пучковой эпитаксии с использованием источников Ga и As выращивают нитевидные нанокристаллы арсенида галлия по бескатализному методу или по автокаталитическому методу с применением в качестве катализатора Ga, напыляемого на подложку со сформированными окнами в ингибиторном слое.

Изобретение относится к области синтеза наноструктур на основе перовскитов, которые могут быть использованы в качестве материалов для нанофотоники для создания Фабри-Перо наносенсоров и фотонных интегральных схем.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов. Cпособ выращивания нитевидных нанокристаллов (ННК) SiO2 включает подготовку монокристаллической кремниевой пластины путем нанесения на ее поверхность мелкодисперсных частиц металла-катализатора с последующим помещением в ростовую печь, нагревом и осаждением кремния из газовой фазы, содержащей SiCl4, Н2 и O2, по схеме пар→жидкая капля→кристалл с одновременным его окислением, при этом катализатор выбирают из ряда металлов, имеющих количественные значения логарифма упругости диссоциации для реакции образования оксида , где Me - металл, О - кислород, n и m - индексы, при 1000 K, более -36,1, причем частицы металла-катализатора выбирают с диаметрами менее 100 нм, а температуру процесса выращивания устанавливают в интервале 1000-1300 K.

Изобретение относится к технологии создания нитевидных нанокристаллов (нановискеров) для различных областей техники и может быть использовано, например, в полиграфии при изготовлении защищенной от подделки продукции.

Изобретение относится к технологии формирования упорядоченных структур на поверхности твердого тела и может быть использовано для получения нитевидных кристаллов из различных материалов, пригодных для термического испарения.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов для создания автоэмиссионных электронных приборов (с «холодной эмиссией электронов) для изготовления зондов и кантилеверов сканирующих зондовых микроскопов и оперативных запоминающих устройств с высокой плотностью записи информации, поверхностно-развитых электродов электрохимических ячеек источников тока, а также для использования в технологиях изготовления кремниевых солнечных элементов нового поколения для повышения эффективности антиотражающей поверхности фотопреобразователей.
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых наноматериалов. Способ получения нитевидных нанокристаллов Si (ННК) включает подготовку кремниевой пластины путем нанесения на ее поверхность нанодисперсных частиц катализатора с последующим помещением в ростовую печь, нагревом и осаждением кристаллизуемого вещества из газовой фазы по схеме пар → капельная жидкость → кристалл, при этом перед нанесением частиц катализатора и помещением подложки в ростовую печь на пластину Si наносят пленку Ti и анодируют длительностью от 5 до 90 мин в 1%-ном растворе NH4F в этиленгликоле, причем плотность анодного тока поддерживают в интервале от 5 до 20 мА/см2, а наночастицы катализатора на анодированную поверхность Ti наносят осаждением металла, выбираемого из ряда Ni, Ag, Pd, из 0,1 М раствора, имеющего общую формулу Me(NO3)x, где Me - Ni, Ag, Pd; х=1-2, в течение 1-2 мин при воздействии на раствор ультразвуком мощностью 60 Вт.
Изобретение относится к технологии получения игольчатых монокристаллов оксида молибдена VI MoO3. Поверхность молибденовой ленты, надежно закрепленной своими концами и выгнутой кверху в виде арки, разогревают с помощью резистивного, индукционного или лучевого воздействия до температуры 650-700°С в окислительной газовой среде, содержащей от 10 до 40% кислорода и инертный газ или смесь инертных газов при давлении, превышающем 100 Па, выдерживают при этой температуре в течение не менее 10 с с момента появления паров MoO3 белого цвета, затем нагрев прекращают и молибденовую ленту остужают до 25°С, после чего нагрев возобновляют при температуре 650-700°С до образования на торцах и поверхности молибденовой ленты из паров MoO3 тонких игольчатых монокристаллов оксида молибдена длиной до 5 мм.

Изобретение относится к химической технологии получения нитевидных нанокристаллов нитрида алюминия (или нановискеров) и может быть использовано при создании элементов нано- и оптоэлектроники, а также люминесцентно-активных наноразмерных сенсоров медико-биологического профиля.
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых наноматериалов путем выращивания легированных нитевидных нанокристаллов кремния на кремниевых подложках по схеме пар→жидкая капля→кристалл (ПЖК).

Изобретение относится к области нанотехнологий, наноэлектроники и микроэлектроники. Способ определения концентрации электрически активной донорной примеси в поверхностных слоях кремния, включающий процедуру регистрации характеристических рентгеновских эмиссионных Si L2.3 спектров сильнолегированного кремния при концентрации электрически активной донорной примеси ND≥1018 см-3 в области валентной зоны кремния и в области примесной подзоны электрически активных доноров с помощью неразрушающего метода ультрамягкой рентгеновской эмиссионной спектроскопии, отличается тем, что регистрацию рентгеновских эмиссионных спектров проводят при напряжении U=3 кВ на аноде разборной рентгеновской трубки спектрометра монохроматора, при плотности анодного тока 2 мА/см2 с определением относительной интенсивности ID донорного максимума, находящегося в рентгеновском эмиссионном Si L2.3 спектре выше потолка валентной зоны кремния при энергии Е=100 эВ, соответствующей концентрации электрически активной донорной примеси в поверхностных слоях толщиной ≤120 нм сильнолегированного кремния, определяемой по логарифмической зависимости относительной интенсивности донорного максимума от концентрации электрически активной донорной примеси, описываемой следующим соотношением: ID=A⋅lgND+B, где ID - относительная интенсивность донорного максимума в рентгеновском эмиссионном Si L2.3 спектре; ND - концентрация электрически активной донорной примеси; А и В - эмпирические константы, которые равны 0,1 и -1,94 соответственно.

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано в производстве поликристаллического кремния. Способ включает получение хлористого водорода из хлора и водорода; получение трихлорсилана в реакторе кипящего слоя металлургического кремния с катализатором с использованием синтезированного хлористого водорода и оборотного хлористого водорода из системы конденсации после водородного восстановления трихлорсилана с образованием парогазовой смеси 1, содержащей хлорсиланы и водород; конденсацию хлорсиланов из парогазовой смеси 1 с получением конденсата 1 и с отделением водорода; ректификационное разделение хлорсиланов из конденсата 1 и их очистку; переработку тетрахлорида кремния в трихлорсилан; водородное восстановление очищенного трихлорсилана в реакторах осаждения с получением поликристаллического кремния и парогазовой смеси 2, содержащей хлорсиланы, водород и хлористый водород; конденсацию хлорсиланов из парогазовой смеси 2 с получением конденсата 2 и с отделением водорода и хлористого водорода; ректификационное разделение хлорсиланов из конденсата 2 и их очистку; переработку кремнийсодержащих отходов с получением диоксида кремния и раствора хлорида натрия, при этом для получения хлора используют электролиз раствора хлорида натрия, полученного при переработке кремнийсодержащих отходов, с одновременным получением водорода, который направляют на получение хлористого водорода, и раствора гидроксида натрия, который направляют в систему переработки отходов; для получения хлористого водорода используют неосушенные хлор и водород из системы электролиза хлора и дополнительный водород из водородной станции, причем процесс синтеза хлористого водорода ведут с одновременной абсорбцией его водой и дальнейшим выделением газообразного хлористого водорода на колонне отгонки - стриппинга, с одновременным получением соляной кислоты, которую направляют в систему переработки отходов; прямой синтез трихлорсилана и переработку тетрахлорида кремния в трихлорсилан ведут совместно в реакторе, в который, кроме металлургического кремния с катализатором и хлористого водорода, подают водород, выделенный из парогазовой смеси 1, часть водорода, выделенного из парогазовой смеси 2, водород из водородной станции, очищенный после ректификационного разделения конденсата 1 тетрахлорид кремния и основную часть тетрахлорида кремния после ректификационного разделения конденсата 2; в процессе водородного восстановления кремния в реактор подают трихлорсилан, очищенный после ректификационного разделения хлорсиланов из конденсата 1, трихлорсилан, очищенный после ректификационного разделения хлорсиланов из конденсата 2, и оборотный водород из системы конденсации 2, при этом температурный градиент в пространстве от зоны охлаждения стенки реактора до нагревателей снижают до 250-300°С за счет введения композиционных тепловых экранов; дихлорсилан после ректификационного разделения конденсата 1 и ректификационного разделения конденсата 2 выводят в систему конверсии дихлорсилана в трихлорсилан, из которой трихлорсилан затем возвращают на ректификационное разделение хлорсиланов из конденсата 1 и их очистку.

Изобретение относится к технологии получения кремния методом Чохральского для электронной техники и фотоэнергетики. Разогретый рабочий газ внутри камеры 3 направляют вверх параллельно вертикальной оси камеры 3 и, не проходя над расплавом 2, выводят через регулируемые клапаны 13, расположенные в верхней части боковой поверхности камеры 3, выше уровня тигля 8, при этом одновременно с основным газовым потоком в верхнюю часть камеры 3 подают вспомогательный поток горячего рабочего газа от отдельного источника в объемах, необходимых для поддержания постоянной скорости потока газа, траекторию движения которого формируют направляющим колодцем 5 и который выдавливает образующую над расплавом 2 парогазовую смесь через узкий зазор между поверхностью расплава 2 и основанием направляющего колодца 5, при этом основной поток рабочего газа, двигающийся снизу вверх, увлекает за собой парогазовую смесь и эвакуирует ее через регулируемые клапаны 13 к устройствам откачки.

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов для создания автоэмиссионных электронных приборов (с «холодной эмиссией электронов) для изготовления зондов и кантилеверов сканирующих зондовых микроскопов и оперативных запоминающих устройств с высокой плотностью записи информации, поверхностно-развитых электродов электрохимических ячеек источников тока, а также для использования в технологиях изготовления кремниевых солнечных элементов нового поколения для повышения эффективности антиотражающей поверхности фотопреобразователей.

Изобретение относится к области получения наноматериалов, а именно нанопорошков кремния, и может быть использовано в стоматологии и биомедицине для получения фотолюминесцентных меток.
Изобретение относится к технологии получения чистых металлов и может быть использовано для производства кремния полупроводникового качества. Порошок кремния высокой чистоты получают термическим восстановлением диоксида кремния до элементарного кремния с помощью высокодисперсного алюминия, при этом процесс восстановления ведут в электротермическом реакторе в две стадии, на первой из которых температура составляет 900-1000°C с выдержкой 3-5 мин, на второй стадии температуру в реакторе повышают до 1100°C с выдержкой в течение 60-90 с, после чего разделение кремния и оксида алюминия после дробления брикетов осуществляют флотационным методом.
Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых наноматериалов. Способ получения нитевидных нанокристаллов Si (ННК) включает подготовку кремниевой пластины путем нанесения на ее поверхность нанодисперсных частиц катализатора с последующим помещением в ростовую печь, нагревом и осаждением кристаллизуемого вещества из газовой фазы по схеме пар → капельная жидкость → кристалл, при этом перед нанесением частиц катализатора и помещением подложки в ростовую печь на пластину Si наносят пленку Ti и анодируют длительностью от 5 до 90 мин в 1%-ном растворе NH4F в этиленгликоле, причем плотность анодного тока поддерживают в интервале от 5 до 20 мА/см2, а наночастицы катализатора на анодированную поверхность Ti наносят осаждением металла, выбираемого из ряда Ni, Ag, Pd, из 0,1 М раствора, имеющего общую формулу Me(NO3)x, где Me - Ni, Ag, Pd; х=1-2, в течение 1-2 мин при воздействии на раствор ультразвуком мощностью 60 Вт.

Настоящее изобретение относится к способу формирования сильнолегированного серой микроструктурированного кристаллического слоя на поверхности кремния, который может быть использован в солнечной энергетике, оптоэлектронике, приборах ночного и тепловидения.

Изобретение относится к технологии трансмутационного легирования полупроводниковых материалов, в частности к получению кремния с определенным изотопическим составом, который может быть использован для создания квантовых битов информации на ядерных спинах атомов фосфора, полученных трансмутацией отдельных атомов такого кремния.

Изобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к области изготовления гетероэпитаксиальных слоев монокристаллического кремния различного типа проводимости и высокоомных слоев в производстве СВЧ-приборов, фото- и тензочувствительных элементов, различных интегральных схем с повышенной стойкостью к внешним дестабилизирующим факторам.
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении электронных приборов, а также для инжекции зарядов в объём конденсированных сред при криогенных температурах.

Изобретение относится к химической технологии получения волокнистого кремния и может найти применение для использования в порошковой металлургии, литий-ионных источниках тока, преобразователях солнечной энергии, полупроводниковых приборах, таких как термоэлектрические преобразователи, тензодатчики и переключатели. Волокнистый кремний получают восстановлением диоксида кремния при высокой температуре с использованием фторсодержащего восстановителя, в качестве которого используют субфторид алюминия, образующийся при взаимодействии алюминия и трифторида алюминия, взятых в массовом соотношении алюминий : трифторид алюминия 13÷40:60÷87, при этом восстановление диоксида кремния, взятого в количестве 15÷65 мас. от общего количества алюминия и фторида алюминия, осуществляют с предварительным вакуумированием в токе инертного газа со скоростью подачи 0,1÷10,0 см3мин на каждый 1 см2 поверхности порошка диоксида кремния при температуре 900÷1100°С и давлении 1÷10 Па со скоростью нагрева 1÷10 градмин. Изобретение позволяет получать микроволокна кремния высокой чистоты в одну стадию. 3 ил., 3 пр.

Наверх