Поиск и изучение перспективных кремнийорганических молекул для селективной по изотопам кремния инфракрасной многофотонной диссоциации

• Автор: Кошляков, Павел Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1 Введение
1.2 Ранние работы
1.3 Работы по МФД 8і2Рб
1.4 Работы по МФД других кремнийорганических соединений
1.5 ИК-спектры кремнийорганических соединений
1.5.1 ИК-спектры фторзамещенных силанов: 8 Ж). 8іРІ3Р, 8іН2Р2, 8іН3Р
1.6 Выводы по главе
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Введение
2.2. Экспериментальная установка
2.3. Система для анализа зависимости давления паров газа от
температуры Р
2.4. Синтез веществ
2.4.1. Этилтрифторсилан С2Н58іР2Н
2.4.2. 1,2-хлорвинилсилан С12С2Нз8іРз
2.5. Масс-спектры исследованных веществ
Глава 3. Изучение ИК МФД ряда алкилсиланов
3.1. Введение
3.2. ИК МФД 8іР3СН3
3.2.1. Состав продуктов ИК МФД ЗійЗСНЗ. Каналы диссоциации
3.2.2. Селективная по изотопам диссоциация СНЗ8ійЗ
3.3. РЖ МФД 8іР2(СН3)2

3.3.1. Определение состава продуктов диссоциации
3.3.2. Квантово-химические расчеты каналов мономолекулярных
реакций 81Р2(СН3)2
3.4. ИК МФД 81Р3С2Н3
3.4.1. Зависимость МФ диссоциации от энергии
3.4.2. Продукты ИК МФД
3.4.3. Селективная по изотопам кремния ИК МФД
3.4.4. Результаты квантово-химических расчетов
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Перспективный класс молекул галоидалкилсиланов
4.1. Введение
4.2. Инфракрасная многофотонная диссоциация
хлорметилтрифторсилана (81Р3СН2С1)
4.2.1. Анализ изотопов молекул 81Р3С1 и 81РзСН2С1
4.2.2. Оценка порога диссоциации для 81Р3СН2С1
4.2.3. Инфракрасное многофотонное поглощение и диссоциация
4.2.4. Продукты реакции
4.2.5. Изотопно-селективная МФД 81РзСН2С1
4.3. ИК МФД 1,2-Дихлорэтилтрифторсилан (81Р3С2Н3С12)
4.3.1. ИК-спектр
4.3.2. ИК МФП и МФД
4.3.3. Изотопно-селективная РЖ МФД 81Р3С2Н3С12
4.4. Выводы по главе
Выводы и результаты
Приложение
Литература
Введение
В настоящее время возрастает интерес к использованию изотопов кремния в полупроводниковой промышленности. В значительной степени этот интерес был вызван ранними работами по измерению теплопроводности изотопно-чистых монокристаллов 2881, в которых наблюдалось увеличение теплопроводности на 60% по сравнению с образцами с естественным содержанием изотопов (2881-92.2%, 2981-4.7%, 3081-3.1%) [1, 2]
последующих работах сообщается об увеличении теплопроводности всего лишь на 10% при комнатной температуре, в то время как при низких температурах теплопроводность изотопно-чистого 2881 превышает теплопроводность монокристаллов с природным содержанием изотопов в 8 раз [3-6]. Другая область использования изотопов кремния в
полупроводниковой промышленности связана с методикой легирования фосфором путем превращения изотопа 3081 в 31Р согласно реакции
30 гг*
14 14 15 [7]. С помощью этого метода производится большинство
силовых выпрямителей и тиристоров. Характеристики устройств
улучшаются из-за большой однородности и хорошего контроля
концентрации фосфора. Главное ограничение этого метода связано с низкой концентрацией 30 изотопа кремния (3.1 %) 3081 в кристалле, выращенном с естественным содержанием 81, что ограничивает максимально достижимую концентрацию донора. Для решения этой проблемы необходимо использовать материал, обогащенный 30 изотопом кремния.
Следует еще упомянуть, что 2981 - это единственный изотоп кремния (природное содержание 4.7%), имеющий ненулевой спин ядра.
Использование образцов, обогащенных этим изотопом, увеличивает возможности метода ЭПР при изучении структуры дефектов

Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Введение
Г лава 2 посвящена описанию экспериментальной установки и методики эксперимента. Глава состоит из 4 параграфов: 1) экспериментальная установка, в которой описывается общая схема установки и методика эксперимента; 2) система для анализа зависимости давления паров газа от температуры Р-Т. В этом параграфе описывается система низкотемпературного разделения веществ из смеси газов; 3) Синтез веществ. Приводится описание проведенного синтеза исследуемых веществ; 4) Масс-спектры исследованных веществ. В этом параграфе приведена таблица с масс-спектрами кремнийорганических соединений, которые были получены на масс-спектрометере МХ-1303.
2.2. Экспериментальная установка
Схема экспериментальной установки приведена на рис. 1. Установка состоит из: стеклянной реакционной кюветы с окнами из ИаС1, импульсного С02-лазера атмосферного давления, измерителя энергии лазерных импульсов и вакуумной системы напуска газов. Перед поступлением в кювету излучение лазера ограничивалось диафрагмой так, чтобы луч не попадал на стенку кюветы. Кювета была постоянно связана с масс-спектрометром, что позволяло в любой момент определить состав находящейся в ней газовой смеси. Поглощение лазерного излучения в кювете измерялось путем сравнения энергии лазерного импульса, прошедшего через пустую кювету, с энергией импульса, прошедшего через кювету с газом.