En semikonduktaĵo‑En eksperimentoj pri aparataj procezoj, kemia purigado rilatas al la forigo de diversaj malutilaj malpuraĵoj aŭ oleaj poluaĵoj adsorbitaj sur la surfacoj de duonkonduktaĵoj, metalaj materialoj kaj laboratoriaj iloj. Purigado uzas kemiajn reakciaĵojn kaj organikajn solvilojn por ekigi kemiajn reakciojn kaj dissolvajn efikojn kun malpuraĵoj kaj oleaj poluaĵoj adsorbitaj sur laborsurfacoj. Fizikaj mezuroj kiel ultrasonigado, hejtado kaj vakua pumpado ankaŭ povas esti aplikitaj por desorbi malpuraĵojn de laborsurfacoj. Laborpecoj estas poste lavitaj per grandaj volumoj de alta...‑pureco varma‑kaj‑malvarma dejonigita akvo por akiri purajn surfacojn.
1.1 Graveco de Kemia Purigado
Kemia purigado estas necesa por ĉiu eksperimento en proceztestado. La kvalito de kemia purigado havas gravan influon sur eksperimentaj rezultoj. Netaŭga purigado povas konduki al malsukcesa aŭ malbona rezulto.‑bonkvalitaj eksperimentaj rezultoj. Tial, kompreni la funkciojn kaj principojn de kemia purigado estas esenca por sukcesaj procezeksperimentoj.
Kiel estas bone konate, unu ŝlosila eco de duonkonduktaĵoj estas ilia alta sentemeco al malpuraĵoj. Eĉ spuroj de malpuraĵoj ĉe la partoj‑po‑miliona nivelo povas ŝanĝi la fizikajn ecojn de duonkonduktaĵoj. Ĉi tiu eco estas uzata por fabriki duonkonduktaĵajn aparatojn kun diversaj funkcioj per dopado. Tamen, ĉi tiu sama eco kreas defiojn por duonkonduktaĵoj‑eksperimentoj pri aparatproceso. Kemiaj reakciiloj, prilaboraj iloj kaj puriga akvo povas ĉiuj agi kiel fontoj de malutila malpuraĵa poluado. Eĉ sendifektaj duonkonduktaĵaj oblatoj suferos rimarkeblan malpuraĵan poluadon post longedaŭra eksponiĝo al ĉirkaŭa aero. Kemia purigado forigas malutilan malpuraĵan poluadon kaj konservas puran silicion.‑oblatajn surfacojn.
1.2 Amplekso de Kemia Purigado
Kemia purigado ĉefe kovras tri kategoriojn:
Purigado de silikono‑oblate surfacoj;
Purigado de metalaj materialoj (ekz., volframaj filamentoj por vaporiĝaj elektrodoj, molibdenaj folioj por vaporiĝaj subtenoj, aluminiaj alojoj por vaporiĝaj fontoj, kromo por kromo)‑fabrikado de maskoj);
Purigado de iloj kaj ujoj (ekz., metalaj pinĉiloj, kvarcaj tuboj, vitraj ujoj, grafitaj muldiloj, plastaj kaj kaŭĉukaj produktoj).
1.3 Tipoj de poluaĵaj malpuraĵoj sur silicio‑Oblatetaj Surfacoj
(1) Molekula‑Tipo Malpuraĵo Adsorbado
Tipa molekula‑formas poluaĵojn adsorbitajn sur silicio‑La surfacoj de obletoj inkluzivas naturajn aŭ sintezajn grasaĵojn, rezinojn kaj oleojn. Malpuraĵoj enmetitaj dum substrata tranĉado, muelado kaj polurado plejparte falas en ĉi tiun kategorion. Aliaj fontoj inkluzivas fingrospurojn, fotorezistajn restaĵojn kaj restantajn organikajn substancojn.‑solventaj deponaĵoj.
Molekula‑tipoj de malpuraĵoj estas plejparte fizike adsorbitaj kaj ligitaj al silicio‑oblataj surfacoj per elektrostatika altiro. Molekuloj de grasaĵoj, rezinoj kaj oleoj ĝenerale ne estas‑polusa. Ligado rezultas el altiro inter neŭtralaj malpuraĵaj molekuloj kaj nekontentigitaj restaj fortoj de surfacaj siliciatomoj. Ĉi tiu interagado estas ekvivalenta al fortoj de van der Waals inter molekuloj en molekulaj kristaloj. Tiaj altiraj fortoj estas relative malfortaj kaj rapide malpliiĝas kun kreskanta intermolekula distanco. La efika interaga intervalo estas proksimume 2‑3×10⁻⁸cm (2‑3 Å), komparebla al molekulaj diametroj. Tial molekula‑tipoj malpuraĵoj povas esti forigitaj relative facile.
Alia grava karakterizaĵo estas, ke plej multaj molekulaj‑tipoj de poluaĵoj estas akvo‑nesolveblaj organikaj kombinaĵoj. Ilia adsorbado igas silicion‑oblaj surfacoj hidrofobaj, kio malhelpas efikan kontakton inter dejonigita akvo/acido‑alkalaj solvaĵoj kaj surfacoj de la oblato. Tio malhelpas reakciaĵojn interagi kun surfacaj partikloj kaj malhelpas efikan kemian purigadon.
(2) Jona‑Tipo Malpuraĵo Adsorbado
Komuna jono‑formas malpuraĵojn adsorbitajn sur silicio‑oblate surfacoj inkluzivas K⁺, Na⁺, Kalifornio²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, H⁺, OH⁻, F⁻, Cl⁻, S²⁻, CO₃²⁻kaj tiel plu. Ĉi tiuj malpuraĵoj originas de diversaj fontoj: ĉirkaŭa aero, ilaro kaj ekipaĵo, kemiaj agentoj, malaltaj‑pureca dejonigita akvo, krana akvo, elspirita spiro kaj ŝvito de funkciigisto.
Jona‑tipo adsorbado plejparte apartenas al kemisorbado. Malpuraĵjonoj ligiĝas al surfacoj de la obletoj per kemiaj‑ligofortoj. Ekvilibraj distancoj inter malpuraĵjonoj kaj surfacaj atomoj estas ekstreme mallongaj, tiel ke adsorbitaj jonoj povas esti konsiderataj kiel parto de la silicia krado. Kemisorbitaj jonaj malpuraĵoj povas agi kiel kaptaj centroj: kelkaj ligas liberajn kradajn elektronojn kaj servas kiel akceptantoj; aliaj kaptas liberajn truojn kaj funkcias kiel donantoj. Pro fortaj kemisorbaj fortoj, forigi jonajn malpuraĵojn estas multe pli malfacile ol elimini molekulajn poluaĵojn.
(3) Atoma‑Tipo Malpuraĵo Adsorbado
Atoma‑surfacaj poluaĵoj estas ĉefe metalaj atomoj kiel oro, arĝento, kupro, fero kaj nikelo. Ĉi tiuj metalaj atomoj estas kutime generitaj per reduktivaj delokiĝaj reakcioj en acidaj gratantoj, deponiĝante sur silicio‑oblatajn surfacojn.
Atoma‑tipo adsorbado montras la plej fortan ligforton kaj estas plej malfacile eliminebla. Peza‑Metalaj atomoj kiel oro kaj plateno apenaŭ reagas kun ordinaraj acidoj kaj alkaloj. Tial specialaj reakciiloj kiel reĝa akvo estas necesaj por formi solveblajn kompleksojn. Kompleksitaj metalaj specioj estas poste forlavitaj per alta...‑pureca dejonigita akvo.
1.4 Ĝenerala Silicio‑Proceduro por purigi oblatojn
Kiel analizite supre, molekula‑malpuraĵoj de tipo estas relative facile forigeblaj. Restantaj molekulaj poluaĵoj povas maski jonajn‑kaj atoma‑malpuraĵoj de tipo kaj malhelpas ilian forigon. Sekve, molekulaj poluaĵoj devas esti plene forigitaj unue dum silicio‑kemia purigado de oblatoj.
Jona‑kaj atoma‑malpuraĵoj de tipo estas kemisorbitaj kun forta surfaca afineco. Atomaj poluaĵoj normale ĉeestas en malgrandaj kvantoj kaj estas inertaj al ordinaraj acidoj kaj alkaloj; ili povas esti solvitaj nur per reĝa akvo aŭ acida hidrogeno.‑peroksidaj solvaĵoj. Akvo regia kaj acida hidrogena peroksido ankaŭ solvas jonajn malpuraĵojn. La norma laborfluo uzas acidon‑alkalaj solvaĵoj aŭ alkala hidrogena peroksido por unue forigi jonajn malpuraĵojn. Restaj jonaj poluaĵoj kaj atomaj malpuraĵoj estas poste forigitaj per akvo regia aŭ acida hidrogena peroksido. Fina ellavaĵo kun alta‑pureca dejonigita akvo kompletigas la procezon.
Resumante, la ĝenerala silicio‑La sekvenco de purigado de obletoj estas: Sengrasigo→Jona forigo→Atoma‑forigo de malpuraĵoj→Deionigita‑akva ellavado.
Siliciaj opaletoj devas sperti kemian purigadon antaŭ ĉiu eksperimento. Tamen, la surfacaj kondiĉoj varias de eksperimento al eksperimento. Purigaj kemiaĵoj kaj prioritataj celoj tial varias laŭe. Praktikaj purigaj laborfluoj estas flekseblaj. Konkretaj metodoj kaj paŝoj devas esti determinitaj laŭkaze.‑by‑kazobaze laŭ efektiva purigado‑efikpostuloj.
1.5 Puriga Traktado por Ordinaraj Metaloj kaj Ilaro
Metalaj materialoj kaj laboratoriaj iloj estas gravaj fontoj de silicio‑poluado de la oblatoj. Detala purigado de metaloj kaj ilaro estas deviga por garantii poluadon de la oblatoj.‑surfaca pureco. La ĝenerala purigprincipo por metaloj kaj ilaro estas: unue forigi grasajn malpuraĵojn; fari gratadon aŭ lavadon per acidoj, alkaloj, lavsolvaĵoj aŭ reĝa akvo; kaj fini per ĝisfunda ellavado kun alta akvo‑pureca dejonigita akvo.
2 Sekureca Scio
Eksperimentoj ofte uzas diversajn kemiaĵojn kaj gasojn, inkluzive de brulemaj, eksplodaĵoj, toksaj kaj korodaj acidoj.‑alkalaj substancoj. Malĝusta manipulado povas kaŭzi akcidentojn. Antaŭzorgaj mezuroj devas esti prioritatigitaj. Se akcidento okazas, restu trankvila kaj tuj efektivigu taŭgajn korektajn agojn.
2.1 Sekura Manipulado de Organikaj Solviloj
Oftaj organikaj solviloj inkluzivas toluenon, acetonon, etanolon, metiletilketonon, trikloroetilenon kaj karbonan tetrakloridon. Plej multaj organikaj solviloj estas brulemaj kaj ekbrulas sub alta temperaturo.‑temperaturaj kondiĉoj aŭ proksime de malfermaj flamoj. Konservu ilin en malvarmetaj lokoj for de funkciigfontoj. Ne varmigu solventajn ujojn rekte sur elektrajn fornojn; akvon‑hejtado en banujo estas preferata kiam hejtado estas necesa. En kazo de incendio, estingu la flamojn per malseka tuko, fajna sablo, karbona‑dioksidaj estingiloj, karbonaj‑tetrakloridaj estingiloj aŭ ŝaŭmaj fajroestingiloj. Neniam apliku akvon aŭ akvon‑bazita acido‑alkalaj estingiloj.
Organikaj solviloj estas volatilaj kaj posedas diversajn gradojn de tokseco. Ĉiuj operacioj devas esti faritaj ene de vaporkaptiloj kun adekvata ventolado.
2.2 Sekura Manipulado de Acidoj kaj Alkaloj
Eksperimentoj uzas fortajn‑acidaj solvaĵoj kiel sulfata acido, nitrata acido, klorida acido, fluorida acido kaj reĝa akvo, same kiel fortaj‑alkalaj solvaĵoj inkluzive de natria hidroksido kaj kalia hidroksido. Ĉi tiuj substancoj estas tre korodaj por homa haŭto kaj vestaĵoj, postulante zorgeman funkcian sekurecan kontrolon.
Instalu efikajn ventolado- kaj ellassistemojn en lokoj kie acidaj aŭ alkalaj vaporoj povas akumuliĝi.
Funkciigistoj devas porti taŭgan protektan ekipaĵon kiel ekzemple kaŭĉukajn gantojn kaj spiraparatojn.
Neniam pipetu acidajn aŭ alkalajn solvaĵojn per la buŝo; uzu pipetojn ekipitajn per kaŭĉukaj bulboj.
Estu singarda dum transportado por eviti renversiĝon aŭ rompiĝon de boteloj. Direktu la botelajn aperturojn for de la personaro dum malfermado de ujoj.
Ĉiam malrapide aldonu sulfatan acidon en akvon por diluo. Neniam verŝu akvon en koncentritan sulfatan acidon.
Antaŭ la neŭtraligo, diluu koncentritajn acidojn aŭ alkalojn per akvo, poste faru neŭtraligadon uzante respondajn alkalajn aŭ acidajn solvaĵojn.
Malplenaj ujoj, kiuj antaŭe enhavis koncentritajn acidojn aŭ alkalojn, devas esti tute malplenigitaj, plurfoje lavitaj per akvo, kaj poste submetitaj al rutinaj purigadoj.
En kazo de acido‑Se estas alkalaj brulvundoj, tuj lavu la trafitan histon per abunda fluanta akvo. Se ŝprucoj eniras la okulojn, rapide irigaciu la okulojn per grandaj kvantoj da krana akvo. Post lavado tuj serĉu medicinan helpon, sendepende de la severeco de la brulvundo aŭ okula eksponiĝo.
2.3 Sekura Manipulado de Gasoj
Eksperimentaj gasoj estas liveritaj per alta‑premcilindroj aŭ gasduktoj. Miksado de certaj gasoj povas rezultigi bruladon aŭ eksplodon.
Gasboteloj estas koloraj‑koditaj kaj etikeditaj por identigi enhavitajn gasojn. Cilindroj tenas gason je alta premo; nove plenigitaj cilindroj atingas proksimume 150 kg/cm³²Specialaj sekurecaj antaŭzorgoj validas dum stokado kaj uzado.
Evitu rektan sunlumon por gasboteloj somere. Tenu flamiĝemajn materialojn kaj funkciigfontojn for de la cilindro.‑stokaj zonoj.
Stoku gasparojn, kiuj reagas brule aŭ eksplode ĉe kontakto (ekz. hidrogenaj kaj oksigenaj cilindroj) en apartaj izolitaj ĉambroj por eviti akcidentojn kaŭzitajn de gaselfluado.
Ne tute elĉerpu la gason el la cilindroj; konservu certan restan premon ene de la cilindroj.
Malhelpi grasmalpurigon sur cilindraj valvoj kaj ŝraŭbilŝlosiloj.
Kiam vi uzas hidrogenon, elpurigu aeron el la ekipaĵo per inerta gaso, inspektu la tutan sistemon por likoj, kaj instalu retrorefuĝajn arestilojn.
2.4 Sekura Manipulado de Toksaj Substancoj
Evitu veneniĝon dum laborado kun toksaj kemiaj reakciiloj kaj kombinaĵoj en eksperimentoj. Kernaj sekurecprincipoj estas jenaj:
Faru operaciojn ene de vaporkaptiloj. Traktu rubrestaĵojn kaj rublikvaĵojn antaŭ ol forigi ilin ĉe difinitaj sekuraj lokoj.
Portu spiraparatojn kaj protektajn gantojn. Evitu haŭtan kontakton kaj buŝan engluton de toksaj materialoj je ĉia kosto.
Zorge lavu la gantojn per akvo antaŭ ol demeti ilin post la fino de la eksperimentoj.
Afiŝtempo: 30-a de Julio, 2026