Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Охорона праці при виконанні рідино фазної епітаксії в
атмосфері ідеально чистого водню з AlGaAs, GaAs.
Вступ
Процес рідино фазної епітаксії проводится в атмосфері чистого водню. Водень подається в реактор з баллону попередньо пройшовши через паладієвий фільтр. Гідроген(Водень) — входить майже до всіх природних сполук, найважливіша з яких вода. Сполуки з неметалами та металами, називаються гідриди. Суміш водню з киснем (гримучий газ) вибухонебезпечна. Водень є відновником. Сировина для промислового отримання водню — гази нафтопереробки, гази природні, продукти газифікації вугілля та вода. Основний лабораторний спосіб отримання водню взаємодія цинку та соляної кислоти в апараті Кіпа.Реактор нагріватимется до температури заданої для проведення процесу.У методі рідинної епітаксії вирощування монокристалічних шарів напівпровідника здійснюється з розчин-розплаву As в легкоплавкому металі-розчинника Ga
та легуватимется Al.
Загальні положення
Гідроге́н (Н) — хімічний елемент з атомним номером 1, що належить до 1-ої групи періодичної системи елементів. Проста речовина Гідрогену — во́день H2 — безколірний, без запаху і смаку газ, найлегший із усіх відомих газів. Погано розчиний у воді та інших розчинниках (спирт, гексан), добре в багатьох металах, найкраще в паладії (в одному об'ємі паладію розчиняється вісім об'ємів водню).
Галій (Ga) — хімічний елемент з атомним номером 31, проста речовина якого однойменний сріблясто-білий м'який метал. Галій належить до групи 13 періодичної таблиці або до III групи за старою класифікацією.
Металевий галій стійкий до дії повітря, води. З кислотами та лугами утворює галати. Густина твердого галію 59,04; рідкого — 60,95. Температура плавлення 29,75 ОС, кипіння 2403 ОС. Геохімічно близький до Al, Zn, Fe. Вміст у земній корі 1,5×10-3 мас.%. Єдиний мінерал галію — ґаліт. Основна маса галію зосереджена в мінералах алюмінію і накопичується в нефелінових сієнітах (середній вміст 0,004%), лужних метасоматитах (до 0,02%), бокситах (0,0052%),сфалеритах (до 0,018%). У вивержених породах Ga тісно пов'язаний з Al. У гідротермальних родовищах галій накопичується як ізоморфна домішка (до 0,01-0,02%) у сфалеритах, а в зоні гіпергенезу — разом з Al в бокситах (2·10−3−1·10−2%).
Миш'як - хімічний елемент 15-ї групи (за застарілою класифікації - головної підгрупи п'ятої групи) четвертого періоду періодичної системи; має атомний номер 33, позначається символом As. Проста речовина являє собою крихкий напівметал сталевого кольору (у сірій аллотропной модифікації). CAS-номер: 7440-38-2.
Рідино фазна епітаксія
Установка для епітаксійного вирощування (рис.1) відбувається із кварцового реактора, поєднаного з системою очищення водню, печі опору та системі живлення. Процес вирощування проводиться в потоці очищеного водню, витрата якого зазвичай складає 50 ... 300 см3/хв.
Рис.1. Схема експериментальної установки для вирощування епітаксіальних шарів.
Розподіл температури уздовж довжини печі має «плато» — горизонтальна ділянка, відхилення від якого не перевищує 0,5 °С. Швидкість охолоджування зазвичай регулюється величиною напруги живлення, що скидається. Залежно від вимог, що пред'являються до вирощуваної структури, установка забезпечує варіювання температурного режиму в широких межах, температура початку кристалізації може бути вибрана від 650 до 1050 °С, час витримки перед змочуванням — від 10 хвилин до декількох годин, швидкість охолоджування — від 0,2 до 15 °С/хв, інтервал охолоджування —20 . .. 500 °С.
На рисунку 2(а) показаний типовий температурний режим здобуття гетеропереходів в системі GaAs—AlAs без попереднього змочування [1, 32]. У графітовий човник окремо завантажуються монокристалічна пластина арсеніду галію — підкладка і навішування з додаванням алюмінію. У навішування також поміщається GaАs для насичення розчину-розплаву миш'яком, а при легуванні — донорна або акцепторна домішка. Після завантаження контейнера реактор продувається очищеним воднем, потім система нагрівається до необхідної температури. Протягом часу t3—t2% здійснюється витримка системи, а у момент часу t3 розчин-розплав приводиться в контакт з підкладкою, при цьому відбувається часткове підрозчинення підкладки до встановлення рівноважного стану, визначуваного поверхнею ліквідуса діаграми стану Ga—Аs—Аl [1]. З моменту часу t4 починається програмоване охолоджування системи. В кінці процесу (t5) підкладка висувається з-під розчину-розплаву і піч вимикається.
Вимоги безпеки перед початком роботи
Техніка безпеки при роботі з воднем
Дана інструкція поширюється на роботи які пов'язані з використанням водню.
Утримання та обслуговування балонів
Адміністрація наукової установи зобов'язана приймати всі необхідні заходи, щоб забезпечити справний стан балонів та їх безпечну експлуатацію. У науковій установі, що експлуатує балони, повинні бути призначені особи, відповідальні за зберігання, транспортування та експлуатацію балонів. Зазначені особи призначаються з числа інженерно-технічних працівників, атестованих спеціальними кваліфікаційними комісіями.
До постійної роботи з балонами допускаються особи не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд, виробниче навчання, перевірку знань кваліфікаційною комісією та інструктаж з безпечного обслуговування балонів. Результати перевірки знань оформляються протоколом, підписаним головою і членами кваліфікаційної комісії. Особам, які склали випробування, повинні бути видані відповідні посвідчення.
Поводження з балонами, наповненими воднем
Роботу з воднем дозволяється проводити тільки в обладнаних для цієї мети приміщеннях, у яких є надійно діюча вентиляція з витяжкою з верхньої зони, а електроустаткування змонтовано у вибухобезпечному виконанні.
Приміщення для зберігання балонів з воднем обладнується природною вентиляцією з витяжкою: з верхньої зони. Зберігання ємностей з воднем спільно з ємностями наповненими киснем, хлором, закисом азоту та іншими окислювачами, як і з легкозаймистими речовинами, забороняється.
З отриманого зі складу балона з воднем рекомендується взяти пробу на бавовну шляхом відбору водню в спеціальну металеву малогабаритну пробірку, повернути її догори дном і підпалити водень; різкий хлопок характеризує наявність великої кількості кисню у водні. Такий балон потрібно здати на склад для відправки на завод-наповнювач. Спокійне згоряння водню вказує на чистоту газу.
Відбір газу з балона повинен проводитися тільки через редуктор, призначений для роботи воднем. Редуктор повинна мати однакову з балоном забарвлення і напис: «Водень».
При виконанні досліджень з використанням чистого водню, а також водневих сумішей (особливо в разі проведення робіт на дослідних установках із застосуванням великих обсягів газу) скидання промивних і відпрацьованих газових сумішей слід; виробляти по спеціальних трубках в атмосферу за вікно.
Висновок повинен проводитися у відкриту атмосферу міцним трубопроводом і досить повільно, щоб усунути можливість вибуху суміші на виході. Рекомендується випускається суміш розбавляти в трубопроводі інертним газом. Відкачувати по відвідним трубках відпрацьований водень або водневі суміші форвакуумним насосом забороняється.
При підключенні балонів з воднем до трубопроводу спочатку потрібно продути всю лінію азотом і не допускати попадання в трубопровід атмосферного повітря щоб уникнути утворення вибухонебезпечної суміші. Потрібно також перевірити герметичність трубопроводу, що знаходиться під робочим тиском газу. Необхідно при використанні балона обов'язково залишати в ньому водень з надлишковим тиском не менше 0,5 кгс/см2.
По закінченні користування балоном вентиль на балоні потрібно, щільно закрити і стравити газ з редуктора. Залишати редуктор під тиском забороняється.