Technologie wytwarzania struktur warstwowych-opracowanie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 70
Wyświetleń: 917
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Technologie wytwarzania struktur warstwowych-opracowanie - strona 1 Technologie wytwarzania struktur warstwowych-opracowanie - strona 2 Technologie wytwarzania struktur warstwowych-opracowanie - strona 3

Fragment notatki:

TECHNOLOGIE WYTWARZANIA STRUKTUR WARSTWOWYCH
Wykład „Technologii Specjalnej” specjalności TCCS
(opr. prof. nzw. dr hab.inż. J.Bieliński, wersja popr.2009)
Materiał do wykładów „Technologia Ciała Stałego” 2010 w części „Technologie wytwarzania warstw” materiał zaznaczony na zielono - nieegzaminacyjny
Wykład obejmuje jeden z działów Technologii Ciała Stałego, stąd konieczne jest zdefiniowanie i przedstawienie tej technologii. TCS jest w skali światowej dziedziną związaną z procesami chemicznymi i fizykochemicznymi wytwarzania materiałów, elementów i podzespołów oraz produktów końcowych współczesnej elektroniki. Jednakże te same procesy i technologie TCS są wykorzystywane obecnie w licznych innych bardzo ważnych dziedzinach współczesnego przemysłu - motoryzacyjnego, lotniczego, optycznego, maszynowego, chemicznego i elektrochemicznego. Znajomość zagadnień TCS pozwala też poznać i docenić istotny udział chemików w produkcji licznych ważnych i niezbędnych wyrobów - od telefonów, radio/TV po komputery, ale również systemów warstwowych, zabezpieczających wieloletnią odporność korozyjną samochodów, samolotów czy licznych wyrobów użytku codziennego (armatura łazienkowa ale i biżuteria, nowoczesne okulary itp). TECHNOLOGIA CIAŁA STAŁEGO - PROCESY I ZASTOSOWANIA
Rodzaje procesów TCS
a) Procesy na powierzchni c.st.
- wytwarzanie struktur warstwowych (osadzanie, trawienie, inne przemiany i procesy)
- zmiany właściwości materiałów na powierzchni (np. rekrystalizacja, korozja)
b) Procesy w objętości c.st.
- reakcje chemiczne w obj. c.st. (wytwarzanie materiałów polikrystalicznych o różnej porowatości, n.p. ceramika, polimery i polimeryzacja)
- monokrystalizacja (bez- lub połączona z reakcją chemiczną)
- inne procesy (n.p. „dyfuzja” - wprowadzanie domieszek do półprzewodnika)
c) Procesy i operacje pomocnicze
- specjalne metody przygotowania surowców (n.p. cięcie monokryształów, klejenie, hermetyzacja itd.)
-formowanie materiałów objętościowych (odlewanie, prasowanie, cięcie, polerowanie i in.)
- problemy wody (płukanie, ścieki), gazów i odpadów Nieodłącznym elementem technologii CS są zawsze metody charakteryzacji materiałów i mediów - analiza składu i badania licznych właściwości fizyko-chemicznych
Przykłady zastosowań TCS w elektronice i wyrobach pochodnych
1. Podstawowe elementy podzespołów elektronicznych
- warstwy przewodzące i rezystory, kondensatory (elementy bierne)
- diody, tranzystory, układy scalone (elementy czynne)
2. Materiały magnetyczne
- do zapisu i odczytu informacji, np. dyski, głowice


(…)

… metod wytwarzania warstw powierzchniowych i struktur warstwowych -mechaniczne -mechaniczno-chemiczne -cieplne -cieplno-mechaniczne
-cieplno-chemiczne -chemiczne i elektrochemiczne -fizyczne Metody mechaniczne (najstarsze - metale; grubości - zwykle milimetry, części mm)
uwaga: stosowany termin „metale” dotyczy metali i ich stopów Zmiana struktury warstw powierzchniowych -obróbka plastyczna na zimno…
…, detonacyjne, skurczowe -utwardzanie detonacyjne wybuchowe, laserowe
-obróbka plastyczna
walcowanie, kucie (metale ogrzane do wysokiej temperatury) Metody cieplno-chemiczne (grubości od kilku mm do kilkudziesięciu mikrometrów) -powlekanie ogniowe metalami (zanurzenie do ciekłych metali)
cynkowanie, aluminiowanie, cynowanie i in. -nanoszenie powłok niemetalicznych na metale (stapianie)
emaliowanie (stapianie…
… materiałów rzeczywistych (porowatość, struktura mieszanin-kompozytów, topografia powierzchni lub szerzej - morfologia ziaren na powierzchni materiału i in.) Wymagania szczegółowe - przykład podłoży dla cienkich warstw techniki półprzewodn.
1) Wysoka gładkość (chropowatość 1-25 nm) i minimalna porowatość
2) Duża przewodność cieplna i współczynnik rozszerzalności cieplnej dopasowany do warstwy, odporność…
… -metoda zol-żel (sol-gel) - osadzanie związków chemicznych z roztworów wodno-organicznych -osadzanie chemiczne z fazy gazowej (CVD) - reakcje, np. pirolizy, syntezy, transportu chemicznego, polimeryzacja (produkt: metale, metaloidy, związki chem.) -osadzanie chemiczne ze stopionych związków i ciekłych roztworów (półprzewodniki) -fotoosadzanie metali i związków chemicznych B. Elektrochemiczne osadzanie…
… chemiczne, strukturalne)
PODŁOŻA - RODZAJE, OTRZYMYWANIE (pod cienkie warstwy)
1. Szkła (krzemiany, związki pochodne SiO2, Al2O3, B2O3, Na2O, K2O, CaO, MgO)
2. Ceramika (Al2O3, BeO, TiO2, BaTiO3 i in.)
3. Monokryształy (Al2O3 - korund, szafir; SiO2 - kwarc, Si i in.)
4. Metale (Al, Cu, Ag, Au i in.)
Techniki formowania
Metale; walcowanie, cięcie, polerowanie
Szkła; wylewanie, walcowanie, polerowanie…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz