Тербан В. А. Отримання телуру високої чистоти з пониженим вмістом кисню для рідинофазної епітаксії твердих розчинів кадмій-ртуть-телур

Об'єкт - технологічні процеси одержання телуру високої чистоти з низьким і відтворюваним вмістом домішки кисню; мета - удосконалення технології промислового виробництва телуру високої чистоти, що забезпечує одержання телуру зі зниженим і відтворюваним вмістом кисню, придатного для вирощування епітаксіальних структур КРТ; методи - хіміко- і мас-спектральні методи; дистиляційно-гравіметричний метод; метод електронної мікроскопії; числові методи комп'ютерної обробки та математичні розрахунки; результати - розроблено метод визначення вмісту домішки кисню у початковому телурі технічної чистоти з використанням дистиляційного розділення і гравіметрії залишку проби телуру; розроблено метод оцінки якості телуру високої чистоти з контрольованим вмістом кисню по характеру мікро- і макроморфології поверхні епітаксіальних шарів КРТ, вирощених методом РФЕ; визначено джерела і механізми надходження кисню в телур при його очистці комплексним методом у промислових умовах; визначено енергію активації процесу випаровування телуру в потоці газу-носія в інтервалі температур від 823 до 1123 К (25 +- 0,3 ккал/моль) і встановлено температурний діапазон (від 873 до 943 К) для оптимізації дистиляційного розділення телуру від диоксиду телуру при одержанні телуру високої чистоти з контрольованим вмістом кисню; встановлено, що відновлення диоксиду телуру воднем у температурному інтервалі 773 - 873 К проходить у перехідному, дифузійно-кінетичному режимі; визначена початкова температура горіння телуру та енергія активації процесу окислення; встановлено, що експериментальні дані по кінетиці дистиляції телуру в потоці газу-носія в температурному інтервалі від 823 до 1123 К описуються кінетичним рівнянням Єрофеєва-Колмогорова; синтезовані статистичні моделі процесів дистиляційної і зонної очистки телуру в потоці водню від домішки кисню і знайдені рішення їх оптимізації; розроблено і впроваджено у виробництво технологічну схему, удосконалені апарати і оптимальні режими для дистиляційної і зонної очистки телуру в потоці водню; новизна - розробленіматематичні моделі та визначені оптимальні значення основних параметрів процесів дистиляційної і зонної очистки телуру від домішки кисню стосовно діючої промислової технології одержання телуру високої чистоти; розроблено метод і апаратуру для визначення вмісту домішки кисню в телурі на стадії дистиляційної очистки; визначені кінетичні закономірності окисно-відновних процесів при дистиляційному очищенні телуру; встановлено, що кінетичні закономірності процесу відновлення диоксиду телуру воднем відповідають рівнянню Єрофеєва-Колмогорова, а сама реакція відновлення протікає в кінетичному режимі; встановлено, що фінішна очистка телуру від домішки кисню методом зонної перекристалізації в потоці водню має обмеження по числу проходів зони через зростання при цьому концентрації домішки кремнію, яка потрапляє до телуру в результаті обмінних реакцій; впровадження - підприємство ДП "Багіра" ВАТ "Чисті метали", м. Світловодськ; галузь - підприємства електронної галузі та галузеві науково-дослідні інститути, що займаються очисткою та отриманням напівпровідникових матеріалів.