Техника - молодёжи 1996-03, страница 5

чтобы электроны, поглотив его, перескочили из валентной в зону проводимости.

Но если не удается одним скачком, почему бы не попробовать по ступенькам, «построив»их в запрещенной зоне? Для этого кристалл отжигают и в него вводят примесь. В результате один разрешенный уровень возникает над «потолком» валентной зоны, другой под «дном» зоны проводимости.

и улы "ООЫ п

троны с нижнего примесного уровня на верхний. Для следующего прыжка, уже в зону проводимости, надо очень мало энергии. Вполне достаточно той, которой обладают кванты видимого света. Но вся хитрость в том, что используются они не все. Соотношение между уровнями подбирается так, чтобы электроны перебрасывались только с помощью квантов с наименьшей энергией — красного, оранжевого, зеленого цветов.

А что же фотоны оставшейся части спектра, обладающие большей энергией? Дело в том, что электроны не могут их захватить, — иначе они должны были бы перепрыгнуть зону проводимости, но над ней — новая запрещенная зона. У них единственный вариант — остаться на месте. Значит, кванты «голубого» цвета пройдут сквозь кристалл без поглощения, а потому именно так он и окрасится.

— Но главная проблема, как быстро его обесцветить, чтобы он был вновь готов к работе, — объясняет генеральный директор АО «Композит» А.Н.Курилов. — То есть как вернуть электроны на прежний уровень. Обычно их возврат длится несколько месяцев. Мы же нашли способ сократить его до 6-8 ч. Собственно, в этом и состоит «ноу-хау».

По его словам уже сегодня можно выпускать в год примерно 1 млн ин

дикаторов загара. А в портфеле фирмы такой же простой прибор для регистрации рентгеновского излучения. Он тоже крайне необходим. Ведь проводя рентгеновские обследования, мы даже не представляем, какие дозы получаем.

ВОДА «РАБОТАЕТ» КИСЛОТОЙ

Может ли вода действовать как высококонцентрированная кислота? Скажем, производить тот же эффект, что и при травлении?

«Дурацкий вопрос. Конечно, нет», — примерно так реагировали специалисты, впервые знакомясь с технологией, предложенной химиком из Института синтеза (г.Шебекино) С.А.Панаевой. Но обо всем по порядку.

Основа современной электроники — телевизоров, компьютеров, део- и аудиотехники — чипы, кото рые изготавливают из полупровод никовых пластин (как правило, крем ниевых) с помощью многих опера ций: окисления, фотолитографии, ионной имплантации, металлизации поверхности, резки и т.д.

Перед каждым процессом заготовки обрабатывают неорганическими кислотами, их смесями, затем отмывают деионизированой водой. Цель — устранить с поверхности кристалла любые вредные примеси. Отметим, что требования к чистоте очень жесткие: недопустимо присутствие в миллионе атомов даже 1 молекулы примеси. Поэтому так усиленно пластины «драют» особо чис-

— Даже для нашего предприятия, выпускающего изделия малыми сериями, их требуется в месяц десятки тонн, — говорит главный инженер АО НПП «Сапфир» В.Н.Дерюгин. — Цена каждой — 2000 долларов. И какие бы меры предосторожности мы ни применяли, производство «газит», люди дышат токсичными веществами. А

сколько проблем с отходами... Конечно, за долгие годы мы привыкли, что электронная промышленность — наполовину химическая, а потому и кислота воспринимается как неизбежное зло. Но беда в том, что и она плохо справляется со своей главной задачей — обеспечивать эффективную очистку. В ней присутствуют ионы очень вредных металлов — натрия и калия, которые остаются на поверхности пластин. Как следствие — высокий процент бракованных изделий. И вот, к счастью, познакомились с С.А.Панаевой...

Свою идею Светлана Алексеевна формулирует по разному. Например, так: применить принципы гомеопатии в промышленности. (Как известно, этот раздел медицины использует для лечения малые дозы лекарств). Панаева считает, что нынешняя химия с ее высокими концентрациями себя исчерпала и приносит людям только вред. Надо обратиться к природе и там искать основы будущих безопасных технологий. Подсказку для электроники она нашла... в человеке. В нем циркулируют разные кислоты — серная, янтарная, лимонная. Причем, присутствуя в ничтожно малых концентрациях, отлично работают. Почему? Раскрыв секрет, Панаева создала вещество, которое так поразило специалистов. И было чем.

Поверхности пластин, вместо травления агрессивными кислотами, отмываются составом, который, по сути, является водой (3). Ведь в нем всего 2% чудодейственнего вещества. А для гальванического производства соотношение еще более удивительное — 0,0003%. Каков же механизм действия?

— У кислоты все ясно. Она растворяет верхний слой пластины и за счет этого ее чистит, — объясняет Панаева. — В нашей технологии главное действующее лицо — вода. Она определенным образом структурируется за счет добавления ничтожного количества полученного вещества. В результате, образуются молекулы с огромным числом свободных валентностей, которые, как пылесос, собирают ионы вредных примесей.

Особо подчеркнем: если в традиционной технологии после каждой отмывки изделий в ванну приходится заливать новые порции кислоты, то состав Панаевой может применяться многократно.

Экологические и экономические достоинства метода столь очевидны, что он вызвал огромный интерес специалистов и был удостоен в Брюсселе золотой медали с отличием.

И наконец, самое главное — менее 1 года понадобилось АО НПП «Сапфир», чтобы внедрить эту техноло-

ПОДКОВАТЬ БЛОХУ, МОЖЕТ, ПОПРОЩЕ БУДЕТ...

Левша, как помните, подковал блоху. Думал долго, а сделал быстро. Правда, единственный экземпляр.

А теперь представьте: крупинке размером с маковое зернышко из стекла или керамики надо придать форму практически идеальной сферы. Причем производить их необходимо тысячами.

Еще недавно на подобное не был способен никто, ни у нас, ни за рубе

Т Е X Н И К А - М ОЛ! Е Ж И