Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

43
Силикатный песок,
силикатные минералы
Кварцевое стекло
-
заготовка для световода
Реакция 1
Реакция 2
Реакция 4
Реакция 3
Двуокись
кремния
SiO
2
Сверхчистая
двуокись
кремния
SiO
2
SiO
2
мелкозернистый
влажный
SiO
2
мелкозернистый
сухой
Тетрахлорид
кремния
SiCl
4
Осаждение,
хлорирование,
дистилляция
C,
Cl
2
Cl
2
FeCl
3
CO
O
2
H
2
O
2
Cl
2
HCl
HCl
Гидролиз
в газовой фазе
Просушивание
Окисление
в газовой фазе
Рис. 3.3. Очистка натурального кремниевого песка
Поэтапная перегонка гарантирует, что кремниевые хлориды, выделяемые
в процессе хлорирования, получены в сверхчистой форме. Они отделяются от
металлических хлоридов типа хлористого железа. Кремниевые хлориды ис-
пользуются, например, для изготовления кремния с высокой чистотой для по-
лупроводников.
Чистая двуокись кремния восстанавливается из кремниевого тетрахлори-
да путем осаждения из газовой фазы. Индекс преломления чистого вещества
равен 1458. Чтобы изменить индекс преломления до требуемого уровня, до-
бавляются соответствующие примеси (GeCl
4
, PОCl
3
и т.д.). Хлорид или смесь
хлорида могут быть гидролизованы в газовом пламени (рис. 3.3, реакция 2)
или окислены в потоке кислорода при 1300 ºC (рис. 3.3, реакция 3), где на со-
ответствующем основании конденсируется мелкозернистый порошок SiO
2
.
Чтобы материал мог использоваться как легирующая примесь, он должен
отвечать следующим требованиям:
• иметь высокую чистоту и быть легко доступным, легко переходить в
жидкое состояние,
• отличаться от переходного металла давлением пара,
• легко остекловываться с кварцем и давать требуемый коэффициент 
                                              Силикатный песок,
                                            силикатные минералы
                                                  Двуокись
                                                  кремния
                                                    SiO2


                                                Осаждение,             CO
                             C, Cl2            хлорирование,
                                                дистилляция
                                                                       FeCl3
                              Реакция 1
                                                Тетрахлорид
                                                  кремния
                                                    SiCl4
               Гидролиз                                                       Окисление
   H2O2     в газовой фазе            HCl                         O2        в газовой фазе   Cl2

     Реакция 2                                                                       Реакция 3
                SiO2                                                           SiO2
           мелкозернистый                                                 мелкозернистый
              влажный                                                          сухой


    Cl2     Просушивание              HCl
                                                Сверхчистая
     Реакция 4                                   двуокись
                                                  кремния
                                                    SiO2

                                          Кварцевое стекло -
                                        заготовка для световода
Рис. 3.3. Очистка натурального кремниевого песка

     Поэтапная перегонка гарантирует, что кремниевые хлориды, выделяемые
в процессе хлорирования, получены в сверхчистой форме. Они отделяются от
металлических хлоридов типа хлористого железа. Кремниевые хлориды ис-
пользуются, например, для изготовления кремния с высокой чистотой для по-
лупроводников.
     Чистая двуокись кремния восстанавливается из кремниевого тетрахлори-
да путем осаждения из газовой фазы. Индекс преломления чистого вещества
равен 1458. Чтобы изменить индекс преломления до требуемого уровня, до-
бавляются соответствующие примеси (GeCl4, PОCl3 и т.д.). Хлорид или смесь
хлорида могут быть гидролизованы в газовом пламени (рис. 3.3, реакция 2)
или окислены в потоке кислорода при 1300 ºC (рис. 3.3, реакция 3), где на со-
ответствующем основании конденсируется мелкозернистый порошок SiO2.
     Чтобы материал мог использоваться как легирующая примесь, он должен
отвечать следующим требованиям:
   •    иметь высокую чистоту и быть легко доступным, легко переходить в
жидкое состояние,
   •    отличаться от переходного металла давлением пара,
   •    легко остекловываться с кварцем и давать требуемый коэффициент

                                                        43

Страницы