Применение промышленных газов в электронике.
Электроника, возникшая на границе техники и науки, это самая бурно и быстроразвивающаяся отрасль в современном мире.
Движение электронов и ионов в газах и проводниках — основной предмет исследования физической электроники. Промышленная и техническая электроника занимаются приборами, их техническими параметрами, внутренним устройством и максимально полезным применением в промышленности.
И, конечно же, промышленные газы играют в процессе современного производства электронного оборудования очень важную роль. Даже в относительно типичном производственном процессе может использоваться до сорока разнообразных газов. Специальные, промышленные, газы высокой частоты и электронные газы, все они чрезвычайно важны для высокопродуктивной и бесперебойной работы самых различных устройств. Жидкокристаллические системы и солнечные батареи. Полупроводники, в качестве деталей необходимые для дальнейшего производства электронной техники. Всё это невозможно получить без применения промышленных газов.
Применение химического осаждения газов для получения кремния.
В производстве жидких кристаллов, фотоэлектрических преобразователей, солнечных панелей и элементов, а также полупроводников нужен кремний. Тонкие слои кремния применяются в интегральных микросхемах. Чтобы получить достаточно тонкие слои на той поверхности, где это требуется, используют химические реакции с осаждением паров газов. Это так называемые предшественники кремния — трихлорсилан, дихлорсилан, тетрахлорид кремния и силан. После нанесения таких покрытий могут оставаться осколки молекул, чтобы убрать их и подготовиться к дальнейшей работе, камеры очищают фтором или трехфтористым азотом.
Изменение электрических свойств полупроводников с помощью газов.
Трудно переоценить важность этих газов в производстве полупроводников. Диборан, трифторборан, арсин и фосфин относят к газам — диффузантами. В электронике они служат для изменения проводимости материала. Достигается это предоставлением электронов такими донорами-диффузантами, как арсин и фосфин. Дефицит электронов создают акцепторы газы – диффузанты диборан и трифторборан.
Применение промышленных газов в процессах металлизации.
В электронике вольфрам применяется для изготовления катодов для электровакуумных приборов. Очень тонкие покрытия толщиной до нескольких атомов получают химическим осаждением газообразного гексафторида вольфрама при низком давлении. И, конечно же, гексафторид вольфрама — это тот газ, без которого не обойтись при производстве вольфрамовых изделий, к примеру, нитей накала для обычных электрических лампочек. Стоимость гексафторида вольфрама достаточно велика, но оправдана полезностью изделий, получаемых с его помощью.
Инертные фторуглероды в плазменном травлении.
Даже мельчайшая неровность на крохотном полупроводнике может испортить электронный прибор, исказить показатели и сделать невозможной его работу. Чтобы получить совершенную, то есть абсолютно ровную поверхность или необходимый микрорельеф на полупроводниковой пластине, применяют плазменное травление. В среде таких газов, как гексафторэтан, трифторметан и галокарбон происходит как бы распыление или своего рода «растворение» материала, из которого состоит пластина полупроводника. Еще такое травление называют сухим.
Применение ксенона в электронике.
Столь распространенная в наши дни плазменная панель совершенно немыслима без ксенона. Чтобы можно было посмотреть телевизор, прочитать время отправления поезда или самолета, нужно, чтобы на плазменном экране возникло изображение. В ячейки, из которых состоит экран, подаются разряды. Они воздействуют на газ, находящийся в них, заставляя светиться. Существует три смеси инертных газов, от соотношения которых зависит цвет ячейки. Каждый вариант состава смеси вспыхивая, окрашивается одним из основных цветов, из которых и составляется палитра изображения: синий, красный и зеленый. Включаясь в строгом порядке, эти цвета и создают определенную картинку на экране.
Аргон, азот и кислород в электронике.
При выращивании кристаллов германия и кремния инертный газ аргон служит защитной средой, оберегающей полупроводники от посторонних примесей. Азот участвует в очистке и продувке для избавления от кислорода при производстве полупроводников. Это необходимо, чтобы не происходило окисление их кислородом воздуха. В свою очередь кислород применяется именно для окисления кремния в тех местах, где этого требует технологический процесс производства полупроводников. При этом получается защитная оксидная пленка, состоящая из диоксида кремния.
Гелий в производстве электроники.
Легкий газ, которым наполняют шарики для детских праздников это не единственное предназначение гелия. Применение гелия в электронике очень обширно. Это чистящий газ в изготовлении полупроводников и изолирующий газ, не допускающий окисляющего действия кислорода. Физические свойства гелия, его текучесть и высокая теплопроводность раскрывают широкие возможности применения его в электронике. Оптико-волоконные кабели, позволяющие передавать видеосигналы и аудиоданные лучше и дальше, чем когда бы то ни было. Космические и лазерные технологии, ведь гелий входит в состав лазерного газа. И это еще не весь список применения гелия.
Новые направления использования газов в производстве электроники.
Что может быть лучше для экономики и экологии Земли, чем более полное использование такого мощного источника энергии как Солнце. Поэтому совершенствуется технология изготовления солнечных батарей. Фотоэлектрические ячейки или тонкопленочные солнечные элементы все более завоевывают рынок. Их изготавливают химическим осаждением фотоэлектрического материала из газовой фазы. При этом можно получить слои толщиной несколько нанометров или, при необходимости, несколько десятков микрон.
Применение углеродных нанотрубок открывает такие возможности, которые еще недавно казались неприменимой в жизни научной фантастикой. Из них получаются сверхпрочные нити, нанопровода и проводящие прозрачные поверхности, светодиоды и дисплеи, с их помощью возможно соединение электронных устройств с нейронами организма. В дополнение к уже существующим устройствам и технологиям получения наноуглерода из углеводородного газа, постоянно добавляются новые всё более передовые, экономичные и экологически безопасные методы.
Стоит ли говорить, насколько важна электроника для нормального существования общества в наши дни. Полупроводники, транзисторы работают повсюду, незаметно для обычного человека. Современная электронная промышленность совершенно немыслима без применения промышленных газов, которые позволяют достичь результата невозможного при применении других производственных методов. С их помощью удается оптимизировать технологии производства, а значит улучшить качество получаемых изделий и производительность всего процесса в целом, ускорив и удешевив сам процесс. Достигнуть одной из важнейших целей — делать приборы точнее, качественнее, меньше размером, а значит удобнее, дешевле и доступнее. Компания, работающая в этой отрасли, «DP Air Gas» является надежным поставщиком самых разных промышленных газов.
