ČASOPIS ZA VAKUUMSKO ZNANOST, TEHNIKO IN TEHNOLOGIJE, VAKUUMSKO METALURGIJO, TANKE PLASTI, POVRŠINE IN FIZIKO PLAZME LJUBLJANA, JUNIJ 98 LETNIK 18, ŠT. 2,1998 UDK 533.5.62:539.2:669-982 ISSN 0351-9716 balzers Instruments SCAN d.o.o., zastopniško servisno podjetje Breg ob Kokri 7, 4205 Preddvor, Slovenija Tel. +386 64 451 383, Fax +386 64 451 050 Nov standard na področju helijeve detekcije netesnosti Omogoča enostavno in prijazno delo - Pogon preko menujev - Možnost prikaza na zaslonu v domačem jeziku - Kompaktna izvedba merilnika - Hitri in zanesljivi rezultati skupaj s protokolom - Možnost delovanja v vakuumski ali sledilni (sniffer) izvedbi - Optimalna zadušitev ozadja - Hitro odkrivanje netesnosti - Visok vhodni tlak in velika hitrost črpanja helija omogočata hitre meritve PFEIFFER ^ VACUUM Pfeiffer Vacuum Austria GmbH Diefenbachgasse 35 A-1150 Wien Tel. +43-1-894-1704 Fax +43-1-894-1707 lnternet:http://www.pfeifer-vacuum.de VSEBINA □ Rentgenska fotoelektronska spektroskopija z visoko lateralno ločljivostjo - mikro XPS (J. Kovač) □ Supertrde zaščitne prevleke (P. Panjan) □ Schottkyjeva bariera - moderni pogledi na star problem (I. del) (D. Korošak, B. Cvikl) □ Vodenje in diagnosticiranje curka naelektrenih delcev (A. paulin, A. Pregelj) □ Petdesetletnica tranzistorja (II. del) ( S. Južnič) □ NASVETI (P. Panjan) □ DRUŠTVENE NOVICE Slika na naslovni strani prikazuje nov vrstični spektrometer Augerjevih elektronov na poljsko emisijo (MICROLAB 310-F), ki je bil konec lanskega leta instaliran na Inštitutu za kovinske materiale in tehnologije v Ljubljani. Nova naprava omogoča natančno analizo vključkov velikosti pod 0,1 mm, kot so npr. karbidni in nitridni izločki v jeklih, ter v aluminiju oz. v njegovih zlitinah. SPONZORJI VAKUUMISTA: Ministrstvo za znanost in tehnologijo Ministrstvo za šolstvo in šport PFEIFFER Vacuum Austria GmbH Obvestilo Naročnike Vakuumista prosimo, da čim prej poravnate naročnino za leto 1998. Cena štirih številk, kolikor jih bo izšlo v letu, je 2000,00 tolarjev. □ VAKUUMIST □ izdaja Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije □ Glavni in odgovofni urednik: dr. Peter Panjan □ Uredniški odbor: mag. Andrej DemSar, dr. Jože Gasperič (urednik za področje vakuumske tehnike in sistemov), dr. Bojan Jenko, dr. Monika Jenko (urednica za področje vakuumske metalurgije), dr. Ingrid MiloSev, dr. Miran Mozetič, dr. Vinko Nemanič. Marjan Olemk, dr. Boris Orel, mag. Andrej Pregelj, dr. Vasilij PreSern in dr Anton Zalar □ Lektor: dr. Jože Gasperič □ Korektor: Miha Ćckada □ Naslov: Uredništvo Vakuumista. Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije. Teslova 30.1000 Ljubljana, tel (061) 177 66 00 □ Elektronska pošta: DVTS.group@guest.arnes.si П Številka žiro računa: Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije. 50101-678-52240 □ Grafična obdelava teksta: Jana StruSnik □ Tisk: PLANPRINT. d.o.o. - Litteca picta. Rožna dolina, c. IV/32-36,1000 Ljubljana □ Naklada 400 izvodov RENTGENSKA FpTOELEKTRONSKA SPEKTROSKOPIJA Z VISOKO LATERALNO LOČLJIVOSTJO - mikro XPS Janez Kovač, Inštitut za tehnologijo površin in optoelektroniko, Teslova 30, 1000 Ljubljana X-Ray Photoelectron Spectroscopy with high lateral resolution - micro XPS ABSTRACT The phenomena on the microscopic scale have been recognized to play an important role in the field of surface and interfaco engineering and thin film technologies. The lack of a suitable technique to characterize these phenomena forces the development of different approaches how to obtain high spatial resolution with XPS technique Some of them are described in this article In more details the new Scanning Photoemission Microscope (SPEM) installed at ESCA Microscopy beamline at synhrotron Elettra is presented Some typical results obtained by small spot XPS technique are given at the end POVZETEK Na mnogih tehnoloških področjih, kjer stopajo v ospredje lastnosti površin, tankih plasti in faznih mej, se je pokazalo, da igrajo velikokrat pomembno vlogo procesi in pojavi na mikroskopskem nivoju. Potreba po karakterizaciji teh p>ojavov je narekovala razvoj lateralno visoko ločljive tehnike XPS. V prispevku so na kratko podane osnovne značilnosti tehnike XPS, potrebna instrumentalna oprema in različne izvedbe, ki omogočajo visoko lateralno ločljivost te tehnike Nekoliko podrobneje je opisan rastrski fotoemisijski mikroskop na žarkovni liniji ESCA Microscopy na sinhrotronu Elettra. Podano je tudi nekaj rezultatov, dobljenih s tehniko mikro XPS. 1 Uvod V zadnjem desetletju se je močno razširila uporaba različnih tehnik za preiskavo površin trdnih teles, tako pri temeljnih študijah fizikalnih in kemičnih procesov na površinah, kot pri raziskavah v industrijskem okolju. Spoznanje, da je dogajanje na površinah in notranjih faznih mejah velikokrat povezano z nehomogeno sestavo površine, narekuje uporabo tehnik z visoko lateralno ločljivostjo. Rentgenska fotoelektronska spektroskopija (X-Ray Photoelectron Spectroscopy - XPS ali Electron Spectroscopy for Chemical Analysis - ESCA) se je pokazala kot ena od najbolj primernih analitičnih tehnik pri preiskavi elementarne sestave, kemičnega stanja elementov ter elektronske strukture na površini trdne snovi /1 -4/. Tehniko odlikuje izredna površinska občutljivost, zato je njena uporaba posebno pomembna tam, kjer stopajo v ospredje pojavi na površinah in v tankih plasteh, npr. pri študiju kemičnih reakcij, difuzije, korozije, adhezije, adsorpcije, katalitičnih reakcij. V kombinaciji z nekaterimi drugimi tehnikami zagotavlja XPS zelo široko informacijo o površini preiskovanega vzorca. Donedavnega je XPS tehniki manjkala lateralna ločljivost. Zato je bila potrebna uporaba drugih komplementarnih mikroskopskih tehnik. Poleg tega pa je bilo v zadnjih letih veliko narejenega v smeri zagotavljanja mikroskopske informacije tudi pri razvoju same tehnike XPS. Izboljšano lateralno visoko ločljivo tehniko XPS lahko poimenujemo mikro XPS ali mikro ESCA. Tako je sedaj dosegljiva lateralna ločljivost tehnike mikro XPS od nekaj desetink do nekaj deset mikrometrov, odvisno od izvedbe. Namen tega članka je opisati nekaj načinov, kako z rentgensko mikroskopijo doseči tako visoko ločljivost. Prvič to lahko dosežemo s fokusira-njem žarka rentgenske svetlobe na mikro področje, in drugič z veliko povečavo mikro področja, tako da raz-klonimo trajektorije fotoelektronov z električnim ali magnetnim poljem. 2 Osnove rentgenske fotoelektronske spektroskopije - XPS Eksperiment temelji na pojavu fotoefekta. Foton z energijo hv izbije elektron iz enega od notranjih atomskih energijskih nivojev ali pasov, ki ga imenujemo fotoelek-tron. Izsevani fotoelektron. ki ima dovolj veliko energijo, da zapusti površino, detektiramo pri meritvi v prostoru nad površino z elektronskim energijskim analizatorjem. Shema energijskih nivojev pri fotoefektu je prikazana na sliki 1. Velja naslednja zveza med kinetično energijo fotoelektrona Ек, energijo fotona hv in vezavno energijo elektrona v snovi Ev. Ev = hv - еФ - £K (1) еФ je izstopno delo, potrebno da elektron zapusti vzorec. Po meritvi Ек poznamo vse količine na desni strani enačbe, tako da lahko izračunamo vezavno energijo elektrona Ev v snovi. Pri detekciji ne zaznamo samo enega elektrona, temveč množico izsevanih elektronov. Z elektronskim energijskim analizatorjem posnamemo elektronski spekter, to je porazdelitev izsevanih fotoelektronov po kinetični energiji. V spektru so različni vrhovi, ki so povezani s fotoelektroni, izsevanimi iz različnih elektronskih nivojev v atomu (slika 2). V primeru, ko je na površini več vrst atomov, lahko da analiza spektra kvantitativno informacijo o različnih elementih na površini vzorca. Intenziteta vrhov v spektru, ki pripada atomom nekega elementa, je kovina spektrometer Slika 1. Shema energijskih nivojev pri emisiji fotoelektrona Slika 2. Pregledni spekter XPS površine Ni/Si, vzbujen s sinhrotronsko svetlobo energije 492 eV sorazmerna s številom atomov na površini. Pri tem je treba upoštevati še sevalni presek za izsevanje fo-toelektrona tega elementa in instrumentalni faktor, ki opisuje učinkovitost detekcije. Poleg tega lahko izluščimo tudi informacijo o kemični vezavi elementov na površini. Položaj vrha v spektru oziroma vezavna energija fotoelektrov sta zelo občutljiva na spremembe kemičnega okolja, od koder so bili izsevani fotoelektroni. Ravno tako lahko iz analize fotoelektronskega spektra v bližini Fermijevega energijskega nivoja sklepamo na porazdelitev elektronskih stanj v valenčnem in prevodnem pasu. Iz tega lahko sklepamo o elektronskih lastnostih površine vzorca (kovinski ali polprevodniški značaj). Omeniti je treba, da tehniko XPS odlikuje tudi izjemna površinska občutljivost, ki je določena s srednjo prosto potjo fo-toelektronov v snovi (od 0,3 do 2,0 nm). 3 Sestava rentgenskega fotoelektronskega spektrometra Instrument za rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo je sestavljen iz vakuumskega sistema, izvira rentgenskega sevanja, elektronskega energijskega analizatorja, manipulatorja vzorca in priprav za obdelavo vzorca. Vakuumski sistem, v katerega je vgrajen spektrometer, mora biti narejen za delo v ultra visokem vakuumu -UW, kar pomeni za tlake pod 10 9 mbar. Za to sta dva razloga. Prvič se nizkoenergijski elektroni, kot so fotoelektroni. sipljejo na molekulah v residualni atmosferi. To sipanje zmanjšuje velikost signala in povečuje nivo šuma. Drugi razlog je v tem. da pri študiju lastnosti površin opazujemo resnično čiste površine. To pomeni, da se med meritvijo na njih ne smejo adsorbirati molekule raznih residualnih plinov. Za študij pojavov na površinah je primerna predvsem mehka rentgenska in ultravijolična svetloba. Vzrok za to je. da ima takšna svetloba ravno primerno energijo (od nekaj 10 eV do 1,5 keV), da omogoča detekcijo fotoelektronov samo iz nekaj zadnjih atomskih plasti, kar daje tej tehniki visoko globinsko ločljivost. Poleg tega mora biti ta svetloba še monokromatizirana, kar pomeni, da ima le določeno valovno dolžino oziroma energijo. V laboratorijih se kot izvir rentgenskih žarkov uporablja magnezijeva ali aluminijeva anoda, ki sevata rentgensko svetlobo pri 1253,6 in 1486,6 eV. Energijska širina Al-črte je 0,85 eV, medtem ko je širina Mg-črte 0,71 eV. Ta širina se izraža tudi v ločljivosti celotnega instrumenta. Lahko jo izboljšamo z uporabo monokromatorja rentgenske svetlobe, s čimer dosežemo, da je širina velikosti 0,3 eV - 0,4 eV. Izvir rentgenske svetlobe je tudi sinhrotronska svetloba. Nasprotno od navadnih izvirov je tej svetlobi možno zvezno spreminjati energijo. Intenziteta sinhro-tronskega žarka je navadno nekaj velikostnih redov večja od intenzitete laboratorijskih izvirov. Energijska ločljivost je za značilne energije, uporabljane pri površinskih raziskavah, reda velikosti 0,1 eV. Eden bistvenih delov rentgenskega fotoelektronskega spektroskometra je elektronski energijski analizator. Z njim izmerimo energijsko porazdelitev fotoelektronov, izsevanih pri fotoemisiji. V uporabi sta dva tipa analizatorjev: cilindrični zrcalni in hemisferični uklonski analizator. Cilindrični zrcalni ima visoko presevnost, vendar je pri njem možna le enokanalna detekcija. Hemisferični analizator ima manjšo presevnost kot cilindrični. V hemisferičnem analizatorju z elektronsko lečo zberemo in fokusiramo elektrone na vstopni zaslonki energijsko disperzivnega dela, kjer jih nato razklonimo in tako razločimo po njihovi energiji. To omogoča večkanalno detekcijo. S tehniko XPS preiskujemo vzorce v trdnem stanju. Vzorec, ki ga želimo analizirati, mora biti primeren za vgradnjo v UW okolje. Mora biti tudi vsaj do neke mere prevoden, da se nadomesti naboj, ki je bil odstranjen z emisijo fotoelektronov, sicer pride do presežka pozitivnega naboja na površini vzorca, kar otežuje ali celo onemogoča meritev. Vzorec je navadno postavljen na manipulatorju, ki je bolj ali manj zahteven. Z njim opravljamo premike v smeri x, y in z osi in spreminjamo polarni kot г^ in azimut O) 0.5 - O—On-S O—On-GaAs ♦ -♦ p-Gate □ -- On-ZnSe ■ --■p-ZnSe 00 3.0 4.0 50 Iztopno delo kovin« (eV) 60 Slika 2: Izbrane izmerjene vrednosti višin Schottkyjeve bariere za različne sisteme kovine in polprevodnikov. Podatki iz 121. oteževal podrobno analizo razmer, zato je v /7/ obravnavan kontakt s tanko izolatorsko plastjo med kovino in polprevodnikom. S tem se naboj na površini kovine loči od naboja v stanjih na stiku in prostorskega naboja v depletiranem področju polprevodnika. Elek-trostatska analiza da v tem primeru interpolacijsko zvezo med obema omenjenima limitama: predlaga drugačen model (ne)idealnega stika kovine in polprevodnika. V modelu se privzame, da je stik sestavljen iz treh različnih in fizikalno dobro definiranih delov: plast kovine na eni strani, polprevodnik (področje s fiksnim prostorskim nabojem) na drugi in mikroskopska plast med njima. Predpostavlja se. da ravno mikroskopska plast med kovino in polprevodnikom, značilno široka nekaj nm, odločujoče vpliva na lastnosti stika in uravnava višino bariere. Fizikalne lastnosti mikroskopske kontrolne plasti in posledično tudi lastnosti celotnega stika so v veliki meri določene z načinom izdelave stika. Če gre za počasen, epitaksni nanos kovine (MBE), potem bodo spremembe strukture polprevodnika na meji minimalne. Meja med kovino in polprevodnikom bo ostra z nekaj desetin nm široko kontrolno plastjo. Takšno kontrolno plast lahko imenujemo urejeno, ker je struktura plasti v bistvu identična strukturi polprevodnika. Spremembe v elektronski strukturi pa zaradi ostre meje kljub temu ostanejo. Če je tehnika nanosa kovine na podlago takšna, da povzroča strukturne spremembe v pol-prevodniški plasti, debeli nekaj nm (denimo CIS), je vmesna kontrolna plast neurejena. Neurejena kontrolna plast (DICL - Disordered Interface Control Layer) je v predstavljenem modelu stika kovine in polprevodnika del stika z bistveno drugačnimi strukturnimi in elektronskimi lastnostmi. V makroskopskem opisu kontakta je mogoče vpliv DICL na višino bariere podati z induciranim dipolom AVi na meji: (5) ф0 = 0 - с)(фт - х,) + C(£9 - če*) (3) c je funkcija gostote elektronskih stanj na stiku in debeline izolatorske plasti. Čeprav tovrstni način navidez uspešno rešuje problem vpetja Fermijevega nivoja, je primeren le za opise stika, kjer je plast izolatorja dovolj debela, da kovina in polprevodnik ne interagirata. Ne glede na nejasne podrobnosti in nepopolnost mikroskopske slike vzroka vpetja Fermijevega nivoja je jasno, da višina bariere v realnih sistemih kovine in polprevodnika pade v določen interval za izbrani polprevodnik, medtem ko je tehnološko zaželeno, da je višina bariere na stiku kontrolabilna z eksperimentalnimi parametri. 2 MODEL STIKA KOVINA -POLPREVODNIK Makroskopsko bi lahko vzrok za neuspešni opis stika kovine in polprevodnika v okviru modela Schottky-Mott lahko pripisali linearni formi izraza (1), ki je približek v prvem redu. Vpetje Fermijevega nivoja bi zato lahko bilo posledica členov višjih redov v razvoju: Z, +з{Фт - X,)2 + />(Фт - Xj)3+— (4) kjer so a,b,... neznane funkcije parametrov stika. Vendar se zaradi nejasne narave in izvora takšnega opisa kjer je (6) Z gornjim izrazom sledi iz (5). navedena zveza (3), ki je bila izpeljana s predpostavko o vmesni izolatorski plasti med kovino in polprevodnikom. Bistveno vprašanje problema stika med kovino in polprevodnikom je torej karakterizacija in opis vmesne kontrolne plasti in njenega vpliva na višino bariere ter predvsem razumevanje nastanka novih elektronskih stanj na stiku, ki odločajo o vpetosti Fermijevega nivoja. Izvir dodatnega naboja na mejni plasti stika je podoben naboju zaradi elektronov v površinskih stanjih na prosti površini kristala (torej na meji kristal-vakuum) /npr. 8/. Odsotnost periodičnosti strukture v normalni smeri na stik povzroči nastanek elektronskih stanj v energijski reži polprevodnika (t.j. nove rešitve Schrödingerjeve enačbe zaradi novih robnih pogojev) z lokalno Fermi-jevo energijo ECni- Ko je površina polprevodnika prekrita s plastjo kovine, govorimo o kontinuumu stanj, indu-ciranih s kovino (MIGS - Metal Induced Gap States) /9/, ki eksponentno pojemajo v notranjost polprevodnika in se na meji ujemajo z (Blochovo) valovno funkcijo elektrona v kovini. Po tem se bistveno razlikujejo od površinskih stanj polprevodnika, ki so eksponentno pojemajoča tudi zunaj polprevodnika, čeprav leži v obeh primerih vzrok za stanja v energijski reži v kompleksnih energijskih pasovih polprevodnika. Položaj Fermijevega nivoja na meji, torej višina Schottkyjeve bariere, je samousklajeno določen z nabojem na meji in s prostorskim nabojem v depletiranem področju polprevodnika. Za običajne vrednosti gostote primesi v polprevodniku (<1018 cm"3) je elektronska gostota v stanjih na meji (-1014 cm"2) večja od površinske gostote naboja v depletiranem področju (-1012 cm"2), tako da se lahko prenos naboja med stanji na meji in depleti-ranim področjem zanemari. S tem se lahko problem Schottkyjeve bariere razdeli na makroskopsko določanje potencialne bariere (band bending) z reševanjem Poissonove enačbe (pri tem je mejna plast robni pogoj) in na mikroskopsko analizo bariere v področju kontrolne plasti. 3 LASTNOSTI SCHOTTKYJEVEGA STIKA, IZDELANEGA PO METODI CIS Metoda nanašanja plasti materiala na podlago s curkom ioniziranih skupkov (CIS) (podrobneje npr. /3/) je nizkotemperaturna vakuumska metoda, kjer se materialu v obliki ioniziranih skupkov in atomov na poti do podlage dovaja dodatna energija s pospeševanjem v statičnem električnem polju. Pospeševalna napetost, ki je glavni eksperimentalni parameter te metode, je navadno v mejah od nekaj sto do nekaj tisoč voltov. Vrsta analiz električnih lastnosti stikov kovine in polprevodnika (Ag/Si in Pb/Si), narejenih s pilotsko CIS napravo na Odseku za reaktorsko fiziko Instituta J. Stefan pri različnih pospeševalnih napetostih, kaže na modifikacijo Schottkyjeve bariere, ki se s povečevanjem energije vpadlih atomov in skupkov znižuje na n-tipu in zvišuje na p-tipu polprevodnika /10, 11/ v primerjavi s standardnimi vrednostmi. Pri zelo velikih pospeševalnih napetostih (-6 kV) pa se opazi prehod električnih lastnosti stika iz usmerniške v linearno (ohmsko), tako da metoda CIS lahko omogoča zvezno spreminjanje višine bariere pri istem sistemu izbrane kovine in polprevodnika. Tehnološki pomen takšne variabilnosti Schottkyjeve bariere je očiten. Čeprav so glavne smeri sprememb tokovnih karakteristik stika, narejenega po metodi CIS, opazili že zgodaj /3/, ni bil podan niti približen poskus opisa fizikalnih pojavov in njihove interpretacije v okviru konsistentnega modela neidealnega kontakta z neurejeno kontrolno plastjo. Zaradi zvečevanja njihove energije pri pospeševanju na poti do podlage lahko ionizirani atomi in skupki prodrejo pod površino polprevodnika in tvorijo s kovinskimi ioni obogateno plast polprevodnika v bližini meje. Predpostavlja se, da lahko tako formirana plast obogatenega polprevodnika igra vlogo neurejene vmesne plasti DICL v modelu stika kovine in polprevodnika. Doseg kovinskih atomov L (in njihova porazdelitev) v kristalu polprevodnika je funkcija pospeševalne napetosti (slika 3) in pomeni širino neurejene vmesne plasti. Nered (kovinski atomi v kristalni mreži polprevodnika in sprememba medatomskih vezi) vpliva na spremembo elektronske strukture v kontrolni plasti, ki povzroča modifikacijo Schottkyjeve bariere glede na idealni stik. Osnovo za razumevanje vpliva nereda daje Andersonov model lokalizacije elektronskih stanj /12/. Lokalizacija bo najmočnejša na meji med neurejenim in urejenim delom polprevodnika, kjei prihaja do največje variacije lokalne strukture. Del lokaliziranih stanj se zaradi razširitve robov energijskih pasov nahaja v energijski reži polprevodnika. Taka stanja se imenujejo z neredom inducirana stanja (DIGS - Disorder Induced Gap States) /13/ in jih lahko 10J »J вЛ ta o SA 4.1 SA 1A \A M Af{/a-Si(IU) 2M -IM $A IM »4 JM 4*4 Mi 4M 7M M A z [(**-■• m), ^тМимУи Slika 3: Porazdelitev atomov srebra v tanki plasti silicija. Simulacija je narejena z molekularno dinamiko za trk 36 atomov srebra z energijo 300 eV z modelom silicijevega kristala z orientacijo površine (111). opišemo z eksponentno pojemajočo krajevno odvisnostjo: 4>o/gs ~exp(-|r-r0|/^) (7) kjer je 4 lokalizacijska dolžina stanja. Za DIGS z zvezno gostoto stanj v reži se podobno kot za MIGS definira nevtralni nivo Ено- če Fermijev nivo v polprevodniku lokalno ne sovpada z Ено. potem se v DIGS inducira dodatni naboj, ki lahko vpliva na višino bariere. Vpliv kovinskih atomov, vgrajenih v kristalno mrežo polprevodnika pri nanosu po metodi CIS, je potemtakem dvojen: • s povzročanjem neurejenosti v strukturi polprevodnika inducirajo lokalizirana stanja DIGS z mogočim dodatnim nabojem na meji med DICL in urejenim delom polprevodnika • delujejo kot atomi primesi z diskretnimi elektronskimi stanji (donorskimi in akceptorskimi) v energijski reži polprevodnika, ki ionizirani lahko spremenijo gostoto prostorskega naboja v DICL in s tem tudi rob energijskega pasu večinskih nosilcev. Gostoto induciranega naboja na višino Schottkyjeve bariere lahko v poenostavljenem enodimenzionalnem modelu s konstantno gostoto DIGS /14/ ocenimo z: n(z) = ^Z^Mexp(4z-4/y ,8, kjer je Ddigs go3tota DIGS na enoto površine, Cf Fermijeva energija. Inducirani potencial AVj je rešitev Poissonove enačbe in je na meji med DICL in urejenim delom polprevodnika: AV,(z) = (EF-EHOp-c] (9) kjer je c=lo(2£/X) modificirana Besselova funkcija in Višina Schottkyjeve bariere je sedaj: Ф0=с(£с-£,) + (1-с)(£с-£„о) (10) V limiti, ko je nered v kontrolni plasti dovolj majhen, pri nizkih vrednostih pospeševalne napetosti (D->0), zgornji izraz reproducira Schottky-Mottovo limito (c= 1) Ob=Ec-EF. Pri večjih vrednostih pospeševalne napetosti in pri nastanku kontinuuma DIGS z gostoto ~1014 eV"1 cm"2 je (z lokalizacijsko dolžino 0,2 nm) c = 2 in za višino Schottkyjeve bariere z neurejeno kontrolno plastjo: Ф,=(Ес-Е,)-(ЕР-Ено) = Ф1Л-ЛФ, (11) Torej je variacija potencialne bariere na neidealnem stiku kovine in polprevodnika v predstavljenem modelu podana z lokalnim odstopanjem Fermijevega nivoja od nevtralnega nivoja v DIGS kontinuumu. V primeru vpetja Fermijevega nivoja na meji med DICL in urejenim delom polprevodnika Ef = Ено izhaja iz zgornjega izraza Bardeenova limita za primer neidealnega stika kovina-polprevodnik, izdelanega po metodi CIS: Фђ=Ес-Ено. Ker nevtralni nivo Ено označuje mejo v kontinuumu DIGS med stanji akceptorskega in donor-skega značaja, se predpostavlja, da je pri polprevodnikih s tetraedersko koordinacijo vezi enak energiji hibridiziranih sp3 orbital in leži blizu sredine energijske reže /13/. Pri CIS-Schottkyjevih strukturah je mogoče pričakovati, da bo položaj Ено blizu sredine energijske reže le pri nizkih vrednostih pospeševalne napetosti (nekaj 100 V), ko gre za zmerne spremembe strukture polprevodnika. Za silicij je takrat Фђ=Ес-Ед/2^0.58 eV, medtem ko je izmerjena vrednost za sistem Ag/n-Si(111) pri 300 V pospeševalne napetosti 0.59 eV/11/. Za visoke vrednosti pospeševalne napetosti (nekaj kV) in pri močno neurejeni kontrolni plasti pa se pričakuje, da se bo položaj Ено premaknil iz sredine energijske reže in v limiti dosegel Fermijevo energijo kovine v stiku. Za podrobno razumevanje razmer v neidealnem Schottkyjevem stiku je treba izhajati iz mikroskopske slike okolice posameznega atoma v kontrolni plasti in vpliva nereda v plasti na položaj nevtralnega nivoja in na vpetje Fermijevega nivoja. Raziskave v tej smeri so v teku. 4 SKLEP Opisan je stik med kovino in polprevodnikom s stališča splošnega modela kontakta s tremi dobro definiranimi in fizikalno različnimi področji: kovinsko plastjo na eni strani, urejenim polprevodnikom na drugi in kontrolno vmesno plastjo. Posebej je poudarjen način raziskovanja variacije višine Schottkyjeve bariere pri kontaktih med kovino in polprevodnikom, narejenih po metodi CIS. Pri do sedaj znanih načinih modifikacije Schottkyjeve bariere so uporabljene ultratanke plasti, narejene z molekularno epitaksijo, ki povzročajo nastanek urejene vmesne plasti /15/. Pri tem je material urejene kontrolne plasti drugačen od polprevodniške podlage (npr. AI/Si/GaAs sistemi). Nanos kovine v Schottkyjevih strukturah, izdelanih po metodi CIS, rezultira v kvalitativno drugačnih fizikalnih procesih kontrole višine bariere in za sedaj predstavlja edinstven način študija celotnega problema nastanka Schottkyjeve bariere. Pomembna razlika med tehnikama MBE in CIS je. da pri uporabi tehnike CIS prihaja do modifikacij v kristalni mreži polprevodnika, tako da se kontrolna plast formira v samem polprevodniku, ki je karakterizirana s kon-tinuumom lokaliziranih elektronskih stanj (DIGS) na meji med kontrolno plastjo in urejenim delom polprevodnika. Nadaljnje raziskave so usmerjene v študij mikroskopske slike okolice posameznega atoma v neurejeni kontrolni plasti in vpliva spremenjene elektronske strukture polprevodnika na transportne lastnosti stika kovine in polprevodnika. 5 LITERATURA /1/ E. H. Rhoderick. R. H. Williams. Metal-Semiconductor Contacts 2nd ed., Clarendon Press (1988) /21 S M. Sze, Physics of Semiconductor Devices 2nd ed . John Wiley and Sons (1981) /3/ T. Takagi, Ionized Cluster Beam Deposition and Epitaxy, Noyes Publications (1988), glej tudi B. C vi kl. Vakuumist. 13. 1993. 18 /4/ N. F. Mott. Proc. Camb. Philos. Soc 34,1938, 568 /5/ W. Schottky. Z. Phys 41.1940. 570 /6/ J. Bardeen, Phys. Rev. 71,1947, 717 /7/ A M Cowley. S. M. Sze. J. Appl. Phys. 36. 1965. 3212 /8/ M C Desjonqueres, D. Spaanjard, Concepts in Surface Physics 2™3 ed . Springer (1996) /9/ V. Heine. Phys. Rev. 138, 1965,1689 /10/ B Cvikl, T Mrden, Fizika A4, 1995, 203 /11/ B Cvikl. D. Korošak. Zs. J. Horvath, v tisku Vacuum (1998) /12/ P. W. Anderson. Phys Rev. 109, 1958. 1492 /13/ K. Koyanagi. S. Kasai. H. Hasegawa, Jpn. J. Appl Phys 32, 1993. 502 /14/ D. Korošak. B Cvikl. T. Mrden, 24th International Conference on Microelectronics, MIEL'96. Proceedings. 1996. 303 /15/ L. Sorba. G. Bratina. A. Antonini. A. Franciosi. L. Tapfer, A Migliori and P. Merli, Phys. Rev B46, 1992, 6834 VODENJE IN DIAGNOSTICIRANJE CURKA NAELEKTRENIH DELCEV Alojz Paulin, Andrej Pregelj*, Univerza v Mariboru, Smetanova 17, 2000 Maribor, *lnštitut za elektroniko in vakuumsko tehniko, Teslova 30, 1000 Ljubljana Travelling and diagnostics of particle beams ABSTRACT Particle accelerators operating depends first of all on particle beam generation and on high vacuum establishing but the supervisor system has to assure also the geometrical control of beam shape and travelling along the central trajectoria in working tube. This is usually made by slits and slots or for charged particles by appointable magnetic fields (diquadro- and sextu- pols). For automatic mistake removal, an information is needed on beam data in different locations, respectively on deviation from requested beam parameters. To collect mentioned data several sensors are built in accelerator tube walls. The contribution represents some principles for detection of beam position and intensity which can be studied, realized and tested with our facilities. POVZETEK Za kvalitetno delovanje pospeševalmkov delcev je treba poleg ustvarjanja curka delcev in zadostnega vakuuma zagotavljati tudi njegovo geometrijsko oblikovanje in vodenje po predvideni trajektoriji v sredini delovne cevi To opravljamo z režami in zaslonkami, ter pri naelektrenih delcih predvsem z nastavljivimi magnetnimi polji (dvo-, štiri- in većpolni elektromagneti). Za avtomatsko odpravljanje napake mora upravljalni računalnik dobiti informacijo o velikosti odstopanja od želenih parametrov curka na določenem mestu. Taki, pomembni podatki so: porazdelitev delcev v preseku snopa, njihova energija, centričnost v cevi in velikost pretoka delcev. Zato imajo pospeševalnih v delovni cevi vgrajene posebne senzorje. Prispevek opisuje osnovne prijeme za detektiranje lege in jakosti snopa delcev. 1 Uvod Predpostavljamo, da imamo curek naelektrenih delcev, ionov ali elektronov, pospešen z neko energijo. Lahko je časovno, in s tem tudi krajevno, vzdolž smeri gibanja zvezen ali pulzirajoč. Vzdolžno os navadno označimo s koordinato z, na katero sta pravokotni koordinati x in y. Lega delcev je z ozirom na vzdolžno os odvisna od električnih polj pospeševalnih elementov. Pri elektro-statskih elementih so to statične elektrode, pri visokofrekvenčnih (VF) pa resonančni VF- sistemi ali indukcijski (princip transformatorja) elementi. Odstopanje od vzdolžne osi določa elektrostatično ali magnetostatično lečje. Vodenje celotnega curka prevzamejo dipoli, to so v elektrostatiki odklonske plošče, v magnetostatiki pa odklonski magneti. Obliko curka formirajo lečja, ki so v elektrostatiki navadno osno simetrična, v magnetostatiki pa uporabljamo kvadrupole, za popravljanje napak pa še sekstupole oz. sploh multipole. Pri nizkih energijah delcev pred-njači elektrostatska elektronska optika, pri visokih pa je možna predvsem magnetostatska. Zaradi popolnosti omenimo še VF kvadrupole. ki so ruska iznajdba in omogočajo pospeševanje in fokusiranje obenem. Če hočemo curek voditi in oblikovati, moramo stalno preverjati (diagnosticirati) njegovo lego in obliko, potem pa nastaviti posamezne, curek oblikujoče in spreminjajoče elemente. Ta povratna zveza je bil včasih človek, danes pa že prevladuje računalnik. Diagnostična sredstva so dveh vrst: taka, ki curek motijo (interrupting), in taka, ki ga ne motijo (noninter- rupting). Bolj zaželena je druga metoda, uporabljamo pa tudi prvo. 2 Metode z motenjem curka Če curek delcev z nizko energijo prileti na kovinsko ploščico, jo naelektri, in če to ploščico preko amper-metra zvežemo na zemljo, teče preko merilnika tok. enak toku curka, ki ga ploščica prestreže. Če pa ploščica prestreza visokoenergijski curek, le-ta delcev ne zadrži in zato letijo komaj zavrti skozi ploščico, obenem pa izbijajo predvsem elektrone, ki se vsedajo na okoliške dele. Navadno namestimo v okolici merilne ploščice pozitivno naelektrene elektrode, tako da le-te pritegnejo iz motilne ploščice izbite elektrone, in ker je ta ozemljena preko ampermetra, teče tok elektronov v ploščico. Očitno je tok preko A-metra pri naletu elektronov nizkih energij obratno usmerjen kot pri naletu visokoenergijskih elektronov. Ta, način meritev toka ni absoluten, ampak le relativen. Če postavimo ploščici simetrično na obe strani predpisane osi curka, bo enak tok na obeh ploščicah tekel le v primeru, če os curka sovpada s predpisano osjo. Treba bo seveda nastaviti dva, pravokotno stoječa para prestrezajočih elektrod, da diagnoziramo odstopanje curka v vodoravni in navpični smeri. Lahko pa se žica tudi pomika skozi curek, ali pa je nameščena cela mreža pravokotno stoječih žic, od katere vsaka pelje na svoj instrument (sl.1). Seveda gredo danes vsi podatki na računalnik, in že je narisana krivulja žarka v odvisnosti od x ali y osi. Za to aparaturo je 1992 Georges Charpak dobil Nobelovo nagrado, kot je bilo navedeno:za njegov izum in razvoj detektorjev delcev, posebno večžične proporcionalne komore." Slika 1. Presek cevi pospeševalnika (krog) s shemat-skim prikazom različnih tipal curka delcev: a-statični senzorji, b-mreža, c-kotno premikajoča se žica, d-vzporedno premikajoča se žica V področje prestrezajočih merilnikov spada še Fara-dayeva kletka, ki meri precej točno ves tok, ki vanjo pade, ne glede na energijo, saj mora biti zaviralna plast zadosti debela, sekundarni delci pa ostanejo v kletki. Dalje spadajo sem še z luminoforjem premazane elektrode, ki daj n Ir nptičnn sliko, ne pa meritve 3 Metode brez motenja curka Neprestrezajoči merilniki so možni le v primeru, kadar curek vsebuje VF komponente. Le na tak način je možna indukcija tokovne časovne spremembe v merilnik. Sklop je lahko kapacitiven, induktiven ali kombiniran, kar je primer pri VF resonatorjih ali pri koaksialnih komponentah. Po potrebi in želji namestimo sklopne kondenzatorje ali tuljave na obodu krožnice okrog želene osi curka, navadno na štirih mestih, en par na x drugi na y osi. Če curek ne poteka po predvideni z osi, je v obeh nasproti ležečih tuljavah (kondenzatorjih) inducirana napetost različna, njuna razlika ni več nič in s to napetostjo lahko krmilimo ustrezni dipol (odklonski magnet) tako, da se premakne curek proti sredini. Za tako meritev toka se lahko uporablja votli VF resonator, skozi katerega os brzi curek delcev in ki je uglašen predvsem na prvo. lahko pa tudi na kako višjo harmonično komponento curkovega paketa (bunch). Ker in če je merjena komponenta proporcionalna toku. smo tako dobili merilnik toka. Seveda moramo tak merilnik umeriti s Faradayevo kletko, ki (precej) točno meri celotni (integrirani) enosmerni tok curka. Omenimo še eno zvrst sond. Obliko paketa (bunch) lahko merimo tako, da obdamo curek z visokofrekvenčno in precej širokopasovno anteno ter dobljeni signal koaksialno vodimo na osciloskop. Taka koaksialna antena (si. 2) meri obliko paketa, kot jo prikazuje diagram na sliki 3a; slika 3b podaja za primerjavo obliko enakega curka, če je le-ta zaustavljen v Fara-dayevi kletki. 2 1 nja curka. Številke pomenijo: 1-trajektorija curka, 2-element pospeševalne cevi, 3-priključek antene na koaksialni kabel 4 Sklep Glede na bližino tržaškega sinhrotrona in na možnosti, da bomo Slovenci tam gradili svojo žarkovno linijo, smo Slika 3. Oblika signala v paketu curka, dobljenega brez motenja curka s koaksialno anteno (a), oz. s Faradayevo kletko (b) poznavalci vakuumske znanosti in potencialni proizvajalci tovrstne opreme veliko študirali in preverjali - tako posamezno, kot tudi medsebojno in združeno - kako bi lahko sodelovali. Poleg številnih možnosti osnovnih raziskav bi lahko mnogi svoja znanja in izkušnje uporabili pri konstrukciji in izdelavi posameznih elementov in sklopov linije oz. tudi delov pospeševalne cevi. Sodelavci IEVT, Ljubljana in FERI, Maribor, smo v tem smislu naredili več korakov. Razvili smo: ionsko getersko črpalko, UW ploščni ventil, merilnik na hladno katodo za W in UW področje itd. Lotili smo se tudi študija, kako preverjati stanje curka delcev. V prispevku prikazujemo osnovne principe detektiranja curka naelek-trenih delcev v ceveh pospeševalnikov. Obstajajo metode, ki curek motijo, in take, ki ga ne motijo. Nekatere od njih je možno v naših laboratorijih izdelati, preveriti in optimizirati. 5 Literatura /1/ S Adam. M.Humbel, L.Rezzonico. Improving the beam diagnostic in the PSI 590 MeV ring cyclotron /2/ Darko Jamnik. Novi pospeševalniki za visoke energije. Obzornik mat. fiz. 32.4/5.1985 /3/ Alojz Paulin, Coaxial beam-diagnostic probe, Nuclear instruments and methods, 116 (1974) 197 /4/ Iztok Arčon. Slovenska večnamenska rentgenska žarkovna linija - idejni načrt, Vakuumist. 17,1. 1997.4-16 DVTS na INTERNETU Zaradi vse večjega prodora interneta v svet informacij smo se tudi v društvu odločili za postavitev naše domače strani na njem. Predstavila naj bi naše dejavnosti, novice in obvestila. Trenutno si lahko ogledate naše strani na naslovu: http://www2.arnes.si/guest/ljdvts/index.htm. Za čimboljšo predstavitev DVTS na WWW straneh bomo skušali upoštevati vse vaše pripombe in predloge, ki jih pošljite na E-mail: DVTS.group@guest.arnes.si. Poleg naštetega bomo v DVTS skušali obveščati člane o zanimivih dogodkih, novostih in ostalo preko elektronske pošte. Zaradi tega prosimo vse zainteresirane člane, da pošljejo svoje E-mail naslove na naslov DVTS.group@guest.arnes.si. Za uredništvo WWW-DVTS, Marjan Drab Petdesetletnica tranzistorja (II. del) Stanislav Južnič* 50th anniversary of the transistor (Part II) ABSTRACT Second part of the article describes the discovery of the field effect transistor (FET). Special concern is put on the work of Schockley and on circumstances, that enabled the "Silicon valley". We make a short view on the development of transistor in Europe and in our country and try to describe some visions of the future of the transistors. POVZETEK Drugi del razprave opisuje odkritje tranzistorja na poljski efekt. Posebno pozornost posvečamo Shockleyevemu delu in okoliščinam. ki so botrovale nastanku "Silicijeve doline". Na kratko se ozremo po začetkih uporabe tranzistorjev v Evropi in pri nas ter skušamo podati nekaj vizij prihodnosti tranzistorja. 1 UVOD Shockley je bil vodja raziskovalne skupine, v kateri sta Bardeen in Brattain po vrsti poskusov odkrila tranzistor s točkastima stikoma. Odkritje je sicer temeljilo na Shockleyevi ideji, vendar pri poskusih ni bil neposredno udeležen. To ga je gotovo jezilo, zato je v naslednjih mesecih pozorneje spremljal raziskovanja svojih sodelavcev, bolj kot je v navadi v skupinah ustvarjalnih znanstvenikov. Z vsemi močmi se je vrgel v raziskovanje tranzistorja na poljski efekt, katerega inačico JFET je razvil do 23.1.1948,38 dni za odkritjem Bardeena in Brattaina. Izum je patentiral 26.6.1948 in 24.9.1948 /1/. Delovanju nove Schockleyeve inačice tranzistorja je bilo laže slediti s teorijo, njegov šum je bil manjši in je lahko uporabljal večje moči. Zato je izrinil tranzistor s točkastima stikoma, ki ga je sicer kmalu po Bell Labs v podobni obliki, vendar z različnimi mehanskimi podrobnostmi, izdelal raziskovalni laboratorij General Electrics (GE), za njim pa leta 1949 še podjetja RCA, Raytheon in Sylvania. Slika 1: Shockleyeva skica tranzistorja iz patenta, vloženega 34.9.1948 (Proc. IEEE, 86/1 (jan. 1008) otr. 34) * Stanislav Južnič je profesor fizike in računalništva na srednji Soli v Kočevju. Leta 1980 je diplomiral iz tehnične fizike na Fakulteti za naravoslovje in tehnologijo, magistriral pa leta 1984 iz zgodovine fizike na Filozofski fakulteti v Ljubljani. William Bradford Shockley (1910-1989) je bil rojen v Londonu v družini premožnega ameriškega rudarskega inženirja. Diplomiral je na California Institute of Technology leta 1932 in doktoriral na MIT leta 1936 pri Johnu Slaterju (1900-1976), ki je sredi dvajsetih let z Nielsom Bohrom sodeloval pri utemeljevanju kvantne mehanike. Leta 1936 je Shockley prišel v Bell Labs. Tam si je obetal sodelovanje s Clintonom Josephom Davidssonom (1881-1958), ki je naslednje leto dobil Nobelovo nagrado za fiziko za raziskovanje interferenčnega odboja elektronov na kristalu. Shock-ley se je med vojno ukvarjal z uporabnimi raziskavami, po vojni pa je postal predstojnik novega oddelka za raziskovanje trdne snovi. Vanjo je vključil tudi Bardeena, ki ga je spoznal že sredi tridesetih let v Cambridgeu. Leta 1955 je Shockley prostal direktor skupine za razvoj orožij pri obrambnem ministrstvu ZDA in ustanovil lastno podjetje za komercializacijo tranzistorjev. Leta 1963 je postal profesor inženirstva na univerzi v Stanfordu) /2/. i • I .i H Slika 2: Shockley, Brattain in Bardeen pri Bell Labs leta 1947 (Proc. IEEE, 86/1) 2 FET TRANZISTORJI Teorija tranzistorja je prinesla nov izziv fiziki. Delovanje vakuumske elektronke je bilo sredi petdesetih let že del standardnega znanja elektro inženirja, medtem ko je bilo gibanje delcev v trdnini precejšnja novost. Tudi sicer so procesi v trdnini bolj zapleteni. Lastnosti katodne elektronke so odvisne le od geometrije in zunanjih robnih pogojev, pri tranzistorju pa vplivajo tudi lastnosti trdnine. V katodni elektronki obravnavamo le gibanje elektronov v električnem polju, v polprevodniku pa imamo poleg elektronov tudi vrzeli. Zato je razumljivo, da so zgodnji raziskovalci tranzistorja sprva različno pojasnjevali dogajanje v njem. Bardeen je uspeh poskusov z elektrolitom pripisal navzočnosti modificirane plasti polprevodnika na površini. ki je omejevala tok elekronov. Vendar je takšna razlaga postala dvomljiva, ko so začeli izdelovati dobre tranzistorje s površino, izdelano z izravnavanjem visoke nasprotne napetosti, pod pogojem, da je bil kolektorski kontakt narejen električno. V nasprotju z Bardeenom sta Shockley (23.1.1948) in neodvisno od njega Shive /3/ domnevala, da spremenjeni površinski sloj nima važne vloge. Ojačenje tranzistorja sta imela predvsem za prostorninski in ne površinski pojav. Shive je februarja 1948 njuno domnevo dokazal s poskusom. Točki emitorja in kolektorja sta se stikali na nasprotnih straneh 0,01 mm tanke plasti Ge in na ta način povzročali tranzistorski efekt, primerljiv z delovanjem tranzistorja Bardeena in Brattaina. Spremenjena teorija je izražala drugačne razmere, v katerih je deloval Shockleyev tranzistor. Nasprotno od Bardeen-Brattainovega, kjer je do ojačitve prišlo v stiku med kovinskim vodnikom in Ge, je v Shockleyevem p-n-p tranzistorju ojačitev nastala v notranjosti kristala Ge. Tok je tekel predvsem zaradi difuzije, bolj kot zaradi električnega polja. Shockley je v poenostavljenem modelu predpostavil: (1) da so donorji in akceptorji povsem ionizirani, kar dobro velja za Ge pri sobni temperaturi (2) da je gostota manjšinskih nosilcev naboja veliko manjša od gostote večinskih v vsakem področju (3) da je skupno razmerje rekombinacije v vsakem področju linearno odvisno od nepravilnosti gostote manjšinskih nosilcev glede na njeno vrednost v termičnem ravnovesju (4) da prostorski naboj ni pomemben, razen v samih p-n stikih. Obnašanje polprevodniške naprave se je Shockleyu, tako kot pol stoletja prej Braunu, zdelo podobno vakuumski elektronki. Področje emitorja naj bi ustrezalo katodi elektronke, baza področju okoli vodnikov mrežice, kolektorsko področje pa plošči. Tranzistor z ozemljenim emitorskim področjem in s signalom, obrnjenem proti bazi, je deloval kot trioda z ozemljeno katodo. Tako tranzistor kot katodno elektronko uravnavamo z interakcijo med dvema oblikama toka elektronov. V katodni elektronki napetost na mrežici določa tok elektronov od katode k anodi. V tranzistorju tok vrzeli v bazi spreminja napetost med bazo in emi-torjem in uravnava tok elektronov skozi plast baze. V nasprotju z opisanim modelom pa Bardeen od vsega začetka ni priznaval analogije z vakuumsko elektronko in je prav zato vpeljal še danes uporabljane nazive emitorski, kolektorski in bazni tok /4/. Shockleyeva raziskovalna skupina je uporabila mono-kristal Ge, na katerem je bila plast p-tipa vrinjena med dve področji n-tipa. Naprava je enakomerno delovala na površinah p-n stikov. Velikost njene aktivne površine se je lahko zelo spreminjala, kar ni bilo mogoče pri Bardeen-Brattainovem tranzistorju s točkastim stikom. Tako je Shockley lahko povečal izhodno moč brez povečevanja toka. Eden večjih n-p-n tranzistorjev, ki ga je predstavil na konferencah junija in julija 1950, je imel stik na površini 0,3 cm2, bazo debeline okoli 0,07 cm in je dajal 2,0 W nedeformirane moči na izhodu. Tudi pri manjših napravah s stično površino okoli 0,01 cm2 so bile vse karakteristike Bardeen-Brattainovega tranzistorja s točkastima stikoma izboljšane za nekaj redov velikosti /5/. «s у/жФ '//IK/ML ©©© i -'i' VALENCE -' j. BONO BAND W / + + + DISTANCE Slika 3: p-n-p-n tranzistor iz razprave: Shockley, M. Sparks in G.K. Teal, p-n Junction Transistors, Phys. Rev. 83 (1.7.1951) str. 157 G.K. Teal in J.B. Little sta leta 1948 pri Bell Labs izdelala tehnologijo rasti velikih monokristalov Ge, v katerega notranjosti so lahko odkrivali in prepoznavali nosilce naboja, vstavljene po stiku s kovino. Aprila 1950 so Shockley, Sparks in Teal vzgojili kristal, ki je imel tanko plast p-tipa na materialu n-tipa. Šele tedaj so lahko začeli proizvodnjo tranzistorjev tipa n-p-n in p-n-p, ki so danes nepogrešljivi deli vsakega mikročipa. 3 PROBLEM PRIORITETE Izum tranzistorja je bil rezultat kolektivnega dela ameriških raziskovalcev v Bell Labs. Ameriška mornarica se je sprva potegovala za prioriteto svojega raziskovalca, vendar je prizadevanja kmalu opustila. Problem prioritete je še dodatno omilila Bardeenova lastnost, da je rad priznaval še tako majhne zasluge svojih predhodnikov. Tako se je 25.6.1948 zahvaljeval Shockleyu za "...pobudo in vodenje raziskovalnega programa, ki je pripeljal do odkritja..." Decembra 1950 je "Bill" Shochley zapisal posvetilo v svoji novi knjigi: "Johnu Bardeenu, ki je naredil takšno knjigo potrebno". V predgovoru je navedel Bardeena in Brattaina kot izumitelja tranzistorja /6/. Med Bardeenovimi in Shockleyevimi občudovalci je vendarle prišlo do razprav o prioriteti, ki še danes niso končane. Nekateri raziskovalci menijo, da je Bardeen žc 17.12.1947 poznal koncept vcepljanja manjšinskih nosilcev v tranzistorju, po drugih pa naj bi ga iznašel šele Shockley več kot mesec dni pozneje /7/. Skupna raziskovalna pot Bardeena in Shockleya se je ločila, ko sta v prvi polovici petdesetih let drug za drugim zapustila Bell Labs in nadaljevala poklicno pot v tako različnih smereh kot sta raziskovanje superprevod- nikov na univerzi in komercializacija tranzistorjev na področju zaliva San Francisco. Raziskovalca po skupni Nobelovi nagradi leta 1956 nista več sodelovala, tako da se je Bardeen avgusta 1989 celo izognil pisanju nekrologa za svojim nekdanjim predstojnikom Shock-leyem /8/. 4 "SILICIJEVA DOLINA" IN RAZISKOVANJE ZNANSTVENIKOV V INDUSTRIJSKIH LABORATORIJIH Septembra 1955 je Shockley zapustil Bell Labs in se osebno lotil komercializacije svojih izumov tranzistorja. 5 tem je sledil Edisonovemu tri četrt stoletja starejšemu primeru proizvodnje žarnic v Menlo Parku. Shockley je ustanovil tranzistorske laboratorije v svojem rojstnem kraju Palo Alto v Kaliforniji in jih vodil do avgusta 1963. Tako je neposredno omogočil nastanek silicijeve tranzistorske industrije na področju zaliva San Francisco, pozneje posrečeno krščene za "Silicijevo dolino". Središče razvoja je prešlo od vzhodne na zahodno obalo ZDA, od koder je bila doma tudi večina ključnih raziskovalcev tranzistorja. Industrija, ki je rasla iz iznajdbe tranzistorja, je veliko obetala. Kot naročena je prišla računalnikom, saj so tranzistorski elementi v veliki meri rešili problem pregrevanja, počasnosti in predvsem velikosti prvih računalnikov z elektronkami, ki so jih začeli sestavljati tik pred izumom tranzistorja. Raytheon, eno izmed 35 podjetij, ki so se seznanila s tehnologijo FET tranzistorjev na simpoziju Bell Labs aprila 1952, je marca 1953 proizvajalo že po 1000 germanijevih tranzistorjev na mesec po ceni 9 dolarjev za kos. Do leta 1957 je Raytheon kontroliral tržišče, vendar je nato zaostal v razvoju tehnologije. Sredi petdesetih let, ko so tranzistor po Shochleyevi ideji večinoma še imeli za "izboljšano elektronko", je proizvodnja tranzistorjev še vedno dajala dvajsetkrat manj dohodka od proizvodnje elektronk. Dobički obeh industrij so postali primerljivi šele v začetku šestdesetih let, ko je vlada ZDA, po uspehu ruskega Sputnika 4.9.1957, v strahu pred tehnološkim zaostajanjem začela radodarno pospeševati miniaturizacijo tranzistorjev. Nove možnosti je sredi septembra 1957 izkoristilo tudi osem raziskovalcev različnih strok, ki so po poldrugem letu sodelovanja zapustili Shockleyevo podjetje in ustanovili Fairchild s sedežem le eno miljo proč v Palo Altu. Fizik R.Noyce, edini med njimi, ki je imel izkušnje s tranzistorji že pred raziskovanjem v Shockleyevem podjetju, je januarja 1959 pri Fairchildu samostojno izumil prvo integrirano vezje, ki ga je bilo mogoče komercialno proizvajati. S tem je kronal izum integriranega vezja, ki se je konec avgusta 1958 posrečil J.Kil-byu pri Texas Instruments. Poseg znanstvenika Shockleya v proizvodnjo tranzistorjev je bil sad polstoletnega sožitja med akademsko šolanimi znanstveniki in industrijo v visoko razvitih zahodnih družbah. Uspešno delovanje znanstvenikov v industriji se je začelo s kemikom Charlesom Dudleyem, ki je med letoma 1875-1905 pri Pennsylvania Railroad organiziral laboratorij za testiranje materialov s tridesetimi kemiki. Posebno uspešni so bili znanstveniki pri razvoju žarnice, saj sta imela fizika Edward Nichols in Francis R. Upton mnogo zaslug za Edisonov uspeh. Podobne naloge sta imela John Stone in George Campbell v Bell Telephone Systems, kjer je v začetku osemdesetih let v oddelku za elektriko in patente raziskoval tudi fizik Jacques, med letoma 1885-1911 Hayes, od aprila 1911 dalje pa je posebno raziskovalno vejo pri Bellu vodil Edwin Colpitts. Tako je imel Bell ob Shockleyjevem prihodu za sabo že bogato znanstveno tradicijo. Znanstvenikov niso več najemali za posamezno raziskavo v industriji, temveč so akademsko podkovani raziskovalci postali stalni nosilci razvoja v posebnih laboratorijih. Novost se je najprej uveljavila pri kemijskem podjetju Bayer, kjer je že od leta 1884 raziskoval kemik Kari Duisberg (1861-1934). Leta 1889 so se odločili, da ga bodo vključili v nov glavni znanstveni laboratorij, ki so ga odprli avgusta 1891. Leta 1897 so pri Bayerju ustanovili tudi biro za patente. Z novostmi pri Bayerju so se začela razvijati sodobna razmerja med znanostjo in industrijo, ki so jih kmalu sprejela tudi britanska kemijska podjetja in električna industrija. Na ameriška podjetja je posebno vplival eksperimentalni elektrokemični laboratorij, ki so ga spomladi leta 1900 ustanovili pri GE po večletnih prizadevanjih Char-lesa Proteusa Steinmetza (1865-1923), ki je že od leta 1890 raziskoval v računskem oddelku GE /9/. Kljub Steinmetzovi želji pa laboratorij ni bil povsem ločen od tovarne, saj ji je moral zagotavljati prostor na tržišču. Sprva so se v laboratoriju GE ukvarjali z razvojem živosrebrne svetilke. Pozneje je direktor laboratorija GE Willis Whitney v talilni peči izboljšal lastnosti vlaken iz oglja in tako podjetju zagotovil tržišče za nekaj let. Kljub temu je v naslednjih letih konkurenca prisilila GE, da je kupoval patente pri Siemensu. Zato so od leta 1906 brez uspeha preizkušali porabo kovinskih vlaken v žarnici, dokler ni William Coolidge prekosil konkurente z uporabo volframa. GE je ponovno osvojil tržišče; leta 1913 pa je Irving Langmuir preučil temeljne značilnosti žarnic. Tako je konec devetdesetih let GE obvladoval že 96% tržišča žarnic v ZDA /10/. 5 PRODOR TRANZISTORJEV V EVROPO Anton Philips (1874-1951), mlajši sin ustanovitelja Philipsa Frederika (1830-1900), se je med obiskom v ZDA navdušil nad Langmuirjevo uspešno uporabo znanstvenih dosežkov za utrjevanje položaja podjetja na tržišču. Sklenil je slediti primeru GE. Zato so ustanovili oddelek za znanstvene raziskave Naturkundig Laboratorium (Nat. Lab.) s posebnim statusom znotraj podjetja Philips. Vodenje oddelka je v začetku leta 1914 prevzel Gilles Holst (1886-1968). Holst je končeval doktorat pri Heiku Kamerlingh-Onnesu (1853-1926) v Leydenu, ki je prav tedaj prejel Nobelovo nagrado za kondenzacijo helija. Pod Holstovim vodstvom so Philip-sovi raziskovalci med obema vojnama uspešno raziskovali uporabo polprevodnikov. Med drugo svetovno vojno Philips ni opravljal raziskovanj, ki so v Bell Labs omogočila obvladovanje tehnologije čiščenja in dopiranja Ge in Si za uporabo v radarju. Nemška okupacija je postavila Philips tudi v izolacijo, tako da so se z ameriško tehnologijo Ge seznanili šele po vojni, ko je ob prvem obisku v ZDA van Verwey prinesel nekaj gramov Ge. Leta 1949 pa sta Ploos van Amstel in Wieringen že proizvajala polikristalinske Ge diode z novo metodo, pri čemer sta veliko pozornosti posvečala čistosti materiala in stopnji dopiranja. Aprila 1955 so raziskave prerasle v novo tovarno, ki so jo postavili v Nijmegenu. Koncentracija ameriških podjetij je ovirala evropski dostop do tržišča tranzistorjev. Leta 1948 je bil F.H. Stietjes pri Philipsu odgovoren za začetek raziskovanja tranzistorjev. Leta 1952 je že vodil skupino desetih raziskovalcev, ki so razvili tranzistor s točkastima stikoma in ga prenesli v razvojni laboratorij po Bellovem simpoziju aprila 1952. Med Philipsovimi evropskimi konkurenti sta se simpozija udeležila tudi nemški podjetji Telefunken in Siemens & Halske. Sodelovanje je omogočil Main Agreement iz leta 1947, ki so ga razširili 31.3.1952. Philipsov Nat.Lab. še ni obvladal tranzistor-ske tehnologije in je zato potreboval pomoč Bella in RCA. ki jih je obiskal J.C.van Vessem. Na simpoziju so demonstrirali različne metode proizvodnje Ge kristalov, vendar so v Nijmegenu raje uporabili metodo zlitin podjetja RCA. Philipsu se je namreč mudilo, da bi pobude ne prevzela podjetja, ki pred tem niso sodelovala v proizvodnji elektronk. Med takšnimi sta bila. denimo, ameriški IBM in Geophysical Services, pozneje preimenovani v Texas Instruments, katerega vodstvo je prevzel Teal iz Bell Labs. Do konca leta 1954 je Philips obvladal novo tehnologijo, ki je vplivala na celotno podjetje. Najprej so sledili ameriškim odkritjem, nato pa so v Nat.Lab. z lastno metodo izdelali tranzistor z difuzijo v trdnini POB (Pushed Out Base), ki se je zelo dobro prodajal. Leta 1957 je že 35 raziskovalcev v Nat.Lab. in še 20 Philipsovih raziskovalcev v tujini raziskovalo polprevodnike. Philips je postal vodilno evropsko podjetje za raziskovanje polprevodnikov, vendar ga je ogrožala močna konkurenca. Ameriška podjetja so namreč ustanavljala svoje veje v Evropi, konkurenti pa so dobivali tudi mnogo vojaških naročil, ki so omogočala hiter razvoj. Nizozemske univerze se kljub pogostemu sodelovanju s Philipsom sprva niso posebno zanimale za polprevodnike. Zato je bil Philips v zelo neugodnem pololožaju v primerjavi z Bell Labs. Čeprav je veliko Philipsovih strokovnjakov skupaj s samim Holstom občasno predavalo tudi na univerzi, je Philips svoje strokovnjake za polprevodnike moral usposabljati kar znotraj podjetja. Položaj se je izboljšal šele v začetku petdesetih let, posebno ko je leta 1952 G.W.Rathenau zapustil Philips in na univerzi v Amsterdamu postal prvi profesor fizike trdne snovi na Nizozemskem /11/. Sredi devetdesetih let je Philips med evropskimi podjetji prodajal največ polprevodniških naprav, v svetovnem merilu pa je zaostajal za devetimi ameriškimi in japonskimi konkurenti. 6 PRVI TRANZISTORJI PRI NAS Polprevodniki niso hitro prodrli v manj razvite dežele, kot je bila naša. Tako A. Wedam v svoji knjigi iz leta 1955 še ni obravnaval polprevodnikov in tranzistorjev, v tri leta starejši knjigi pa jim je Adlešič že obelal lepu prihodnost /12/. Leta 1958 je Josip Lončar (1891-1971), redni profesor Elektrotehnične fakultete v Zagrebu, objavil razpravo o polprevodnikih, v kateri je obravnaval tudi lastne poskuse /13/. S tem je odprl vrata drugim raziskoval- cem. tako da je dipl.ing.Zdravko Bendekovič iz RIZ Tvornice poluprovodnika izdelal prvi domači Si tranzistor, ko jih je v Evropi izdeloval le SGS v Milanu /14/. Kljub temu so imeli domači raziskovalci še v poznih šestdesetih letih manj izkušenj s tranzistorji kot z elek tronkami. Tranzistorizirane naprave so bile dražje, tako da je integriranih vezij pri nas še primanjkovalo /15/. 7 PRIHODNOST TRANZISTORJEV Raziskovanje polprevodnikov je vseskozi prepletalo različne veje naravoslovja. V obdobju prevlade katodnih elektronk so polprevodnike raziskovali predvsem metalurgi in fiziki. Po odkritju tranzistorja so postale zanimive predvsem fizikalno-kemične lastnosti uporabljanih snovi. Tedaj je cena postala prevladujoč dejavnik. tako da so fiziki in tehniki določali razvojne usmeritve z opredelitvami potrebnih lastnosti izdelka. Končno so v proizvodnji integriranih vezij prevzeli vodilno vlogo konstruktorji vezij (circuit designers). Spremembe v industriji tranzistorjev so potekale tako hitro, da jim tudi marsikateri strokovnjak ni mogel slediti. Gordon E. Moore je bil rojen v San Franciscu leta 1929 Študiral je na Berkeleyu in doktoriral na California Institute of Technology leta 1954. Kmalu po ustanovitvi se je leta 1956 pridružil Shockleyevim tranzistorskim laboratonjem Leta 1957 je soustanovil Fairchild. kjer je leta 1959 postal direktor razvoja. Leta 1968 je soustanovil družbo Intel za razvoj in proizvodnjo LSI (Large Scale Integrated Products). Intel je začel s polprevodniškimi spomini, že sredi devetdesetih let pa je med vsemi podjetji na svetu prodajal največ polprevodniških naprav. Slika 4: Fotografija Gordona E.Moora v Proc. IEEE 86/1 (jan. 1998) str .204 Leta 1965 je direktor raziskovanja in razvoja pri Fairchild Semiconductors, fizikalni kemik Gordon E. Moore objavil, da izdelovalci tranzistorjev podvojijo število integriranih komponent v kgnstantnih časovnih intervalih. Trditev velja še danes. Če bi se sedanji čas podvojitve 18 mesecev obdržal tudi v bodoče, bi leta 2020 imeli tranzistorje reda velikosti 10 nm /16/. Po Mooru naj bi prav v sedanjem času proizvodnja tranzistorjev v čipih presegla število tiskanih črk v knjigah. S tem naj bi nov način komunikacije začel resno nadomeščati pol tisočletja starejši Gutenbergov izum. LITERATURA /1/ Junction Field Effect Transistor (Kramer, n.d., str. 1205; Herring. n.d., str. 32). /2/ Herring, n.d., str 29; Kramer, n.d . str 1204; Trigg, n.d.. str. 178; Vakuumist. 14/4 (1994) str. 23) /3/ John Northrup Shive (1913-1984) je opisal fototranzistor v Phys. Rev. 76 (1949) str. 575 (Shockley. M. Sparks in G.K. Teal, p-n Junction Transistors, Phys Rev. 83 (1.7.1951) str. 152) /4/ Shockley et al . n.d.. 1951, str. 152; Holonyak, n.d , str. 40 /5/ Shockley et al., n.d., 1951, str. 153 /6/ Bardeen, Brattain. n.d.. 1948, str. 231; Shockley. Electrons and Holes in Semiconductors. D.van Nostrand Company Inc.. New York. 1950 /7/ Holonyak, n.d., 1992. str. 39. Bondyopadhyay.n.d., 1998, str 196 /8/ Holonyak, n.d., str. 39. Nasprotno mnenje je objavil Bon dyopadhyay. W-Shockley, the Transistor Pioneer-Portrait of an Inventive Genius, Proc. IEEE 86/1 (jan. 1998) str 207 /9/ Rojen v nemški družini židovskega r porekla v Breslau, današnjem Wroclavu Po preselitvi v Švico in nato ZDA je spremenil svoje prvotno ime Kari /10/ Schopman, n.d., str. 141-146 /11/ Schopman. n.d., str. 162 in 168-170 /12/ Albin Wedam (1921-1997), Radiotehnika, 2. izdaja. DZS. 1955: Adlešič. n.d . str. 454-455 in 468-469 /13/ Elektrika, št. 1-2 in 3 (1958) 17 strani /14/ Biljanović, n.d.. str. 183-184 /15/ Aleš Strojnik, Peter Šuhet, Tranzistorizacija jugoslovanskega rutinskega elektronskega mikroskopa, EV, 35 (1968) str. 107 /16/ Kramer, n.d..str. 1206 Nova knjižica DVTS Vse več je izdelkov in tehnologij, kjer hermetičnost posod in cevnih sistemov igra pomembno vlogo. Njihova večja ali manjša tesnost namreč zagotavlja primerno dobro vzd-ževanje nadtlaka oz. podtlaka. Nevarna mesta, kjer netesnost (leak) lahko z veliko verjetnostjo pričakujemo, so najpogosteje: spojke, tesnila, varjeni in spajkani spoji, napake v materialu itd. Zaradi naraščajočih zahtev po kakovosti proizvodov (ISO 9000), se v tehniški praksi vedno pogosteje srečujemo s predpisi o preverjanju tesnosti. Ker je omenjena problematika v širši tehniški javnosti razmeroma slabo poznana, se je Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije odločilo organizirati Posvetovanje o netesnosti sistemov in naprav. Konferenca je potekala oktobra 1997 na IEVT-ju ob NETESNOST SISTEMOV IN NAPRAV ZBORNIK mOAVANJ lepem številu udeležencev (41) iz različnih slovenskih podjetij in ustanov. Predstavljenih je bilo 12 referatov, ki jih je organizacijski odbor pod skrbnim nadzorom urednice dr. Lidije Irmančnik Belič, recenzenta oz. lektorja dr. Jožeta Gasperiča in dr.Vinka Nemaniča. izdal v lični knjižici z 79 stranmi (format A4). Zbornik z naslovom 'NETESNOST SISTEMOV IN NAPRAV", ki dokaj dobro pokriva omenjeno tematiko, ima naslednjo vsebino: • osnove vakuumske tehnike • teorija črpanja posode oz. sistema in opredelitev velikosti puščanja • vakuumski spoji • metode odkrivanja netesnosti • naprave za odkrivanje netesnosti • helijev detektor netesnosti • kalibracije vakuumskih merilnikov in detektorjev netesnosti • preventiva in odpravljanje netesnih mest • primeri odkrivanja netesnosti v praksi • kontrola tesnosti, osnova za kvaliteto proizvodov • odkrivanje netesnosti pri absorpcijskih hladilnikih • tesnostni preizkusi v laboratoriju za plinsko tehniko. V dodatku najdemo še slovarček pogosto uporabljanih izrazov. tabele o sposobnosti in lastnostih testnih metod, o pretvorbnih faktorjih med enotami, o stopnjah netesnosti, o permeaciji He skozi plastične mase ter opis področij uporabe vakuumskih tehnologij in spisek standardov, ki se nanašajo na tesnost oz. netesnost. Tako zaokrožen zbornik nudi pregled postopkov, znanj in opreme za preskušanje tesnosti oz. za iskanje netesnih mest ter vso potrebno razlago. Menimo, da bo ta prva tovrstna slovenska knjiga, lahko dobro služila vsem, ki imajo opravka z netesnostjo sistemov in naprav. Izšla je v nakladi 250 izvodov: prejemali jo bodo slušatelji na izobraževalnih tečajih s tega področja, možno jo je pa tudi kupiti v DVTS. Teslova 30, Ljubljana (tel. 177 66 00, cena je 4200 SIT). mag. Andrej Pregelj NASVETI мшш— Priprava površine podlag pred nanoi Priprava podlag pred nanosom tankih plasti vključuje čiščenje in modifikacijo njihove površine. Medtem ko s čiščenjem zmanjšamo koncentracijo nečistoč na sprejemljivo raven, pa z modifikacijo spremenimo nekatere lastnosti površin z namenom, da naredimo površino bolj kemijsko reaktivno, da spremenimo njeno morfologijo ali mehanske lastnosti. Čiste površine kovinskih podlag so osnova za ponovljivo pripravo tankih plasti. Meja med podlago in plastjo je tisto kritično mesto, kjer najpogosteje prihaja do poškodb. Ker absolutno čistih površin ne moremo pripraviti, se zadovoljimo s tehnološko čistimi. To so površine, na katerih je koncentracija nečistoč največ nekaj odstotkov enojne plasti. O čiščenju kovinskih površin smo v Vakuumistu že pisali /1-2/. V tem prispevku se bomo omejili na opis čiščenja podlag, na katere nameravamo nanesti tanke plasti. Funkcionalne površine kovin so prekrite z več plastmi nečistoč, ki so rezultat proizvodnega postopka in reaktivnosti kovin oz. zlitin. Tako najdemo na površini poleg kovinskih oksidov (npr. rje) še različne organske nečistoče (olja, maščobe). Vezavna energija nečistoč se v splošnem zmanjšuje z oddaljenostjo od površine. Prekrivajo lahko vso površino (npr. oksidi ali adsorbi-rani ogljikovodiki) ali pa del le-te (npr. prstni odtisi). Čiščenje je postopek, s katerim zmanjšamo količino nečistoč na sprejemljivo vrednost. Pri tem ne sme priti do nezaželenih sprememb površine, kot je npr. pref-erenčno jedkanje ali mikrorazpoke. Prekomerno čiščenje pa je po drugi strani nepotrebno zapravljanje časa in denarja. Maziva, ki se uporabljajo v industrijski proizvodnji so netopna v vodi, dobro pa se topijo v organskih topilih, kot so ogljikovodiki, halogenidni ogljikovodiki, alkoholi, estri itd. Se zlasti dobro se topijo maziva na osnovi mineralnih olj, ki vsebujejo parafinske, izoparafinske in podobne ogljikovodike. Večina teh topil je netopnih v vodi, nekatera pa se v vodi delno ali v celoti topijo (npr. estri in alkoholni derivati). Ena skupina v vodi netopnih topil so halogenidni ogljikovodiki, ki vključujejo klorirane ogljikovodike in freone. Uporaba slednjih je zakonsko prepovedana, medtem ko smemo klorirane ogljikovodike iz zdravstvenih in ekoloških razlogov uporabljati le v posebej prirejenih prostorih in v zaprtih sistemih. Prednosti kloriranih ogljikovodikov so nizka temperatura vrelišča in viskoznost. Ker imajo majhno površinsko napetost, brez težav prodrejo tudi v majhne luknjice, kapilare in ozke reže. Nizka temperatura vrelišča kloriranih ogljikovodikov omogoča čiščenje v njihovih parah, kar pogosto zelo poenostavi ta pos topek. Negorljiva sta le tetrakloreten in trikloretan. Temperatura, pri kateri se slednji vžge, je 410°C. Kovinski deli, ki jih čistimo s kloriranimi ogljikovodiki, morajo biti suhi, ker le-ti v kontaktu z vodo, kisikom ali svetlobo, tvorijo solno kislino, ki povzroča korozijo kovinskih podlag. Če čistimo material, ki je posebno občutljiv na i tankih plasti - čiščenje kisline, kot npr. aluminij, potem moramo dodati posebne inhibitorje. Čeprav je delo s kloriranimi ogljikovodiki drago in zahteva posebne varnostne ukrepe, se v praksi še vedno pogosto uporabljajo, ker je čiščenje z njimi zelo učinkovito. Podlage najprej očistimo zunaj vakuumske posode (poliranje, peskanje, kemijsko čiščenje), medtem ko zadnja faza čiščenja poteka v vakuumskem sistemu za nanos plasti (pregrevanje podlag, plazemsko oz. ionsko čiščenje). Kemijsko vezane reakcijske plasti (npr. okside) odstranimo z abrazijskimi postopki (fino brušenje, poliranje, fino peskanje) ali z reaktivnim ionskim jedkanjem. Polarna topila, kot so voda ter mešanice alkoholov in vode, se uporabljajo za odstranjevanje polarnih kontaminantov, kot so npr. ionske soli. Nepolarna topila, kot so klorirana topila, pa se uporabljajo za odstranjevanje nečistoč na osnovi ogljikovodikov (masti. olja). Topila na osnovi klor-fluor-ogljiko-vodikov so manj učinkovita kot klorirana topila, zato pa so manj toksična. Njihova slaba stran je tudi, da uničujejo plast ozona, zato jih poskušamo nadomestiti z drugimi. V svetu poteka v zadnjih letih intenziven razvoj novih postopkov čiščenja površin. Alternativa obojim so vodne raztopine ogljikovodikov brez klora in površinsko aktivna čistila. Površine lahko očistimo tudi tako, da ogljikovodike na površini oksidiramo. Postopek čiščenja z oksidacijo je sprejemljiv le, če pri tem ne poškodujemo podlag. Tako je npr. žarjenje na zraku najboljši način čiščenja ok-sidne keramike. S 30% vodikovim peroksidom pa lahko učinkovito čistimo stekla in keramiko. Proces oksi-dacije je tudi osnova čiščenja oksidnih podlag s t.i. raztopino »piranha« (to je mešanica vroče, koncentrirane žveplene kisline in amonijevega persulfata). Učinkovito je tudi čiščenje površin z ozonom in ultravijolično svetlobo. Z UV svetlobo razbijemo vezi organskih spojin v nečistočah. Te pa potem z ozonom tvorijo hlapljive spojine. Prostor UV/Оз lahko tudi uporabimo za shranjevanje očiščenih podlag. Učinkovito čiščenje podlag je plazemsko čiščenje. V prostoru med elektrodama prižgemo kisikovo plazmo. Atomarni kisik, kisikovi ioni in ozon. ki pri tem nastanejo, oksidirajo površino, pri čemer nastanejo hlapni produkti, ki jih odčrpamo. Površine podlag, ki so občutljive na oksidacijo. pa čistimo v vodikovi plazmi. Mokro jedkanje je sestavni del čiščenja podlag. Podlage bodisi omakamo v topilo, mehansko krtačimo ali brišemo, pršimo topilo pod majhnim ali visokim pritiskom. čistimo s kavitacijo v ultrazvočnih kopelih. Pri čiščenju podlag iz krhkih materialov v ultrazvočnih kopelih moramo biti pazljivi, da ne poškodujemo površine podlag. Zaradi efekta kavitacije lahko na površini nastanejo mikrorazpoke, ki poslabšajo oprijemljivost plasti. Temu se lahko izognemo, če zmanjšamo moč ultrazvočnih generatorejev in skrajšamo čas čiščenja. Pri čiščenju v ultrazvočnih kopelih je zelo pomembna geometrija, zato moramo podlage pravilno in ponovljivo pritrditi. Po kemijskem čiščenju moramo podlage najprej izprati v destilirani vodi (12 do 18 MQ), nato pa takoj posušiti. Posušimo jih lahko tako, da jih omočimo v tekočini z visokim parnim tlakom (npr. izopropilalkohol), z vročim dušikom, ali kako drugače. Po čiščenju, izpiranju in sušenju podlage iz nekaterih materialov »»pečemo« v vakuumu z namenom, da odstranimo adsorbirano vodo in topila. Izplinjanje podlag med nanosom plasti povzroči poslabšanje oprijemljivosti le-te na podlago. Čas in temperaturo, ki je potrebna za izplinjanje, lahko določimo iz meritev zmanjšanja teže vzorca med pregrevanjem (ASTM E-595 standard). Očiščene podlage moramo shraniti v čistem prostoru. Očiščene podlage naj ne pridejo v stik z drugimi površinami, še zlasti ne, če so le-te polimeri. Za pasivno shranjevanje so najpriročnejše steklene posode, ki jih po polnitvi izčrpamo (eksikatorji). Za aktivno shranjevanje očiščenih podlag pa so najprimernejši prostori UV/O3. Potem ko podlage vgradimo v vakuumsko napravo za nanos plasti, je na njih še vedno adsorbirana plast ogljikovodikov ali pa plast naravnega oksida. Odstranimo jih z ionskim jedkanjem tik pred nanosom plasti, s čimer zagotovimo dobro oprijemljivost le-te na podlago. Postopki čiščenja so že dolgo časa integralni del tanko-plastnih tehnologij. Pri tem ni pomembno samo, katere nečistoče moramo odstraniti, ampak tudi v kolikšni meri jih odstranimo. Nezadostno čiščenje odločilno vpliva na oprijemljivost plasti in njene lastnosti. Pri izbiri postopka čiščenja podlag pa so pomembne še tri zahteve: a) postopek čiščenja ne sme biti predrag, b) biti mora zdravju neškodljiv in c) sprejemljiv z ekološkega vidika. Zlasti slednji dve zahtevi sta postali v zadnjih letih zelo pomembni. Postopki čiščenja, ki so se doslej uporabljali v industrijski proizvodnji, so imeli globalne posledice za okolje: ozonske luknje, efekt tople grede in onesnaževanje okolja. Montrealski protokol je na tem področju prinesel pomembne spremembe. Klor-fluorove ogljikovodike in ogljikove kloride so raziskovalci nadomestili s številnimi manj nevarnimi kemikalijami. Literatura /1/ M Mozetič. M Kveder. Vakuumist 29. №4 (1992) 7-9 /2/ J. Gasperič, Vakuumist 13. N*3 (1993) 27 /3/ D.M.Matox, Plating and Surface Finishing. Feb. 1993, 52-53 /4/ B. Haase. J. Dong, Surface Engineering, Vol 14. N4 (1999) 43-48 /5/ S.S.Seelig, Metal Finishing. Mar 1996,2023 Dr. Peter Panjan. Institut Jožef Stefan, Jamova 39,1001 Ljubljana NOVICE '9ШШШ ;ii;; -v • ::• * S?:? ЖШ Strokovna ekskurzija članov Društva za vakuumsko tehniko Slovenije v sinhrotron ELETTRA v Bazovici pri Trstu V torek 16. junija 1998 je sedemintrideset članov Društva za vakuumsko tehniko Slovenije obiskalo raziskovalni center ob sinhrotronskem pospeševalniku Elettra v Bazovici nad Trstom, ob slovensko-italijanski meji. Skupino je vodil Janez Kovač, dipl. ing. fizike z Inštituta za tehnologijo površin in optoelektroniko v Ljubljani, ki je že vabilo na ekskurzijo opremil z zanimivim zapisom o sinhrotronu Elettra. Tudi na potovanju je rad odgovarjal tako na laična kot tudi na strokovna vprašanja. To mu seveda ni bilo težko, saj je v svoji karieri preživel več kot tri leta v tem raziskovalnem okolju. Organizatorji ekskurzije so za termin obiska namenoma izbrali čas, ko sinhrotron ni deloval. Nekako so upali, da si bomo zaradi tega lahko ogledali tudi prostore, kjer je linearni pospeševalnik in shranjevalni obroč. Videli smo del naprav linearnega pospeševalnika, medtem ko je bil prostor, kjer je shranjevalni obroč, iz nam neznanega razloga, nedostopen. Na začetku obiska v Elettri so nam z video filmom v grobem predstavili sinhrotron in njegovo delovanje, sledil je obisk linearnega pospeševalnika, posameznih žarkovnih linij in nadzornega centra. Vodil nas je naš rojak dr. Sandi Grulija, ki je v Elettri zadolžen za zaščito pred radioaktivnim sevanjem in varnostni nadzor. Čeprav je bilo v Vakuumistu objavljenih že nekaj strokovnih člankov, ki so opisovali sinhrotron Elettra, ne bo odveč, če na kratko povzamem bistvene značilnosti te moderne raziskovalne naprave na pragu naše domovine. Sinhrotron Elettra je zgradila Italija pretežno iz svojih sredstev pod vodstvom Nobelovega nagrajenca Carla Rubbia. Poizkusno je pričel obratovati leta 1993 z eno žarkovno linijo. Od leta 1994 normalno obratuje. Elettra je sinhrotron tretje generacije, ki ima glede na svetlost izsevane sinhrotronske svetlobe najboljše doslej poznane karakteristike. Podobna naprava v svetu je v tem času le ALS v Kaliforniji v ZDA. Je pa res, da gradijo Japonci in Američani novi napravi te vrste, kjer bodo uporabili tudi izkušnje, pridobljene pri gradnji in obratovanju Elettre. Elettra je pospeševalnik, ki pospešuje elektrone do energije 2 GeV. Elektroni s tolikšno energijo dosegajo skoraj svetlobno hitrost, kar pomeni, da za njih ne veljajo več Newtonovi fizikalni zakoni, ampak zakoni relativnostne teorije. Elektrone pospešijo v linearnem pospeševalniku dolžine 66 m, nakar jih z Slika 1 Udeleženci ekskurzije pred sinhrotronom Elettra v Bazovici (Foto: A. Keber) magneti utirijo v shranjevalni obroč s premerom 80 m. kjer elektroni krožijo v paketih. Z magneti, ter posebnimi napravami, imenovanimi vigleri in undolatorji, elektrone prisilijo, da sevajo elektromagnetno valovanje. To valovanje ima zelo veliko gostoto svetlobnega toka, je usmerjeno v majhen prostorski kot, hkrati pa je polarizi-rano in mu lahko poljubno spreminjamo energijo oz. valovno dolžino. Sinhrotron Elettra je specializiran za sinhrotronsko svetlobo v ultravijoličnem področju, mehko in srednje trdo rentgensko svetlobo z energijami od 10 eV do 20 eV, ki ji ustrezajo valovne dolžine svetlobe od nekaj desetink do nekaj nanometrov, kar omogoča vpogled v dimenzije atomske strukture materialov. V sinhrotronu Elettra, ki je doslej dokaj uporabniško naravnana raziskovalna naprava, potekajo raziskave na naslednjih področjih: - fizika in kemija površin trdnih snovi in tankih plasti (ESCA) - kristalografija makromolekul in amorfnih materialov, kot je študij strukture proteinov, DNA, virusov, tekočih kristalov, gelov itd. (SAXS) - atomska fizika molekul v plinih - raziskave rakastih novotvorb. V pripravi je žarkovna linija za proizvodnjo integriranih in mehanskih elementov submikronskih dimenzij z metodo rentgenske litografije. Vodja ekskurzije, gospod Kovač, nam je nekoliko bolj podrobno predstavil žarkovno linijo ESCA-Microscopy, na kateri še vedno sodeluje pri opravljanju poizkusov z visoko prostorsko ločljivostjo na površini in pri raziskavah faznih mej kovina-polprevodnik. Pri raziskavah na posameznih žarkovnih linijah sodeluje tudi nekaj drugih raziskovalcev iz Slovenije. Obiskovalci smo z zanimanjem sprejeli informacijo, da je IEVT, v povezavi z Inštitutom za tehnologijo površin in optoelektroniko, razvil za Elettro nekatere vakuumske komponente (ionsko črpalko, vakuumski merilnik in plocčni ventil), ki bodo porabljene na eni od bodočih žarkovnih linij. Elettra ima možnost prigraditve tiriindvajsetih žarkovnih linij oz. z razširitvijo do maksimalno dvaintrideset linij. Trenutno dela le deset linij. Na njih raziskujejo raziskovalci z vsega sveta. Raziskovalni projekt mora najprej Slika 2 Udeleženci ekskurzije si ogledujejo eno od žarkovnih linij (Foto: A. Keber) odobriti posebna komisija. Za sprejem projekta veljajo stroga merila. Na en sprejet projekt sta več kot dva odklonjena. Raziskave, ki jih je treba plačati, lahko naroči tudi industrija. Na tem področju menda ni čutiti pretirane gneče. Omenjena je bila tudi žarkovna linija BOSS (Beam Line of Slovenian Scientists), ki bi jo naj gradila Slovenija. Vprašanje je le. če bo zmogla zbrati sredstva v višini več kot milijon dolarjev, kolikor znaša postavitev takšne linije. V sinhrotronu Elettra je stalno zaposlenih 170 strokovnjakov različnih poklicnih profilov. Letni stroški vzdrževanja raziskovalnega centra so ocenjeni na trideset milijard lir, za kar prispevata sredstva Italija in Evropska skupnost. Po obisku sinhrotrona smo odpotovali mimo raziskovalno znanstvenega centra AREA DI RICERCA v kraju Padriče, kjer so med drugim načrtovali sinhrotron Elettra, danes pa je ta center tudi valilnica novih podjetij visokih tehnologij, v Sežano in naprej v Šepulje. Na domačiji Bezek smo pod okriljem kmečkega turizma združili koristno s prijetnim. V sproščenem pomenku ob dobrih domačih specialitetah in žlahtni kapljici smo dostojno zaključili strokovno ekskurzijo, ki bo ostala vsem v lepem spominu. Organizatorjem gre vsa pohvala. S tovrstno dejavnostjo bogatijo horizont znanja in utrjujejo medčloveške vezi svojih članov, kar je danes, ko navadno nimamo več časa, da bi prisluhnili drug drugemu, še kako pomembno. Alojzij Keber BENO TOURS Avtobusni prevozi in organiziranje izletov Beno Jesenko Jezero 87 SI-61352 Premr/e *e/ 061 632 066 id/fax 061 632 513 Mobilni telefon Boi I: 0609 623 663 Bvs 2 0609 625 737 STROKOVNO SREČANJE MED DVTS IN DVTH 20. maja 98 smo se že peto leto zapored srečali hrvaški in slovenski raziskovalci in strokovnjaki, ki smo pri svojem delu vezani na vakuumsko tehniko. Konferenca je potekala v prijetnem vzdušju na Institutu Rudjer Bošković (IRB). Poleg dveh vabljenih predavanj, je bilo predstavljenih še 26 krajših (10 minutnih) predavanj. Vabljena predavatelja sta bila prof. Stjepan Lugomer in doc.dr. Monika Jenko. Prof. Lugomer je imel predavnaj z naslovom: "Površinska samoorganizacija inducirana z laserskimi interakcijami na kratkočasovni skali". Doc. dr. Monika Jenko pa je predstavila delovanje in možnosti uporabe vrstičnega spektrometera Augerjevih elektronov na poljsko emisijo, ki je nova pridobitev na Inštitutu za kovinske materiale in tehnologije. Ostala predavanja so bila razvrščena po področjih in sicer takole: vakuumska znanost in tehnika (7). elektronski materiali (5), fizika plazme (2), fizika površin (5) in fizika tankih plasti (9). V dvorani je bilo ves dan okrog 40 poslušalcev. V avli inštituta so razstavljali (predvsem prospektni material) proizvajalci vakuumske opreme: K Lesker, Pfeiffer, Leybold in Edwards. Tu smo v opoldanskem odmoru ob kavi in piškotih, nekateri pa tudi kar med predavanji imeli možnost malo pokramljati s hrvaškimi kolegi Skupno smo še ugotovili, daje bilo naše 5. srečanje uspešno in koristno, in da moramo nadaljevati s to našo že tradicionalno aktivnostjo. Naslednje leto, ko smo na vrsti Slovenci, bomo srečanje verjetno priključili vakuumskemu dnevu Koference o tehnologijah in materialih, ki bo jeseni v Portorožu. mag. Andrej Pregelj LETOS ZE DVA IZOBRAŽEVALNA TEČAJA Po dveh "sušnih" letih (96 in 97), ko se je na razpise vakuumskih tečajev prijavilo po manj kot 9 kandidatov (kar je minimum rentabilnosti za izvedbo), se je letos situacija obrnila na bolje. Zavedajoč se potrebe po izobraževanju kadrov, nas je vodstvo tovarne Danfoss-Trata d.d.. ki proizvaja različne toplotne regulatorje in ventile, povabilo, da bi jim pripravili primerno usposabljanje s predavanji in demonstracijo. Ker morajo njihovi izdelki, mnogi polnjeni s specialnimi plini, zanesljivo biti tesni, hkrati pa jim prav tesnost predstavlja pomembno postavko v ceni izdelkov, smo urnik sestavili iz predavanj tečajev "Osnove vakuumske tehnike" in "Netesnost sistemov in naprav" ter dodali poglavje o plinih in plinski tehniki. Tečaj je potekal v njihovi tovarni (Stegne pri Lj.) 26. in 27. marca 98 vsak dan po 5 ur. Udeležilo se ga je 14 tehnologov in vodij delovnih enot, s katerimi je na koncu stekel pogovor tudi o nekaterih njihovih konkretnih tehničnih težavah. Menili so, da bi bilo koristno v bližnji bodočnosti na podobna, morda malo skrajšana, predavanja povabiti še delavce in mojstre iz proizvodnje. Letošnjega spomladanskega tečaja "Osnove vakuumske tehnike", ki je bil od 2 do 4. junija, se je prijavilo 9 slušateljev Bili so iz naslednjih delovnih organizacij: Saturnus Lj. (2), Iskra-kondenzatorji Semič, Istragas Koper (1), IMT Ljubljana (1), Industrija usnja Vrhnika (1), Iskra-Varistor Lj. (1) in Fotona Ljubljana (1). mag. Andrej Pregelj Štipendija za leto 2000 iz Welcheve fundacije Štipendija bo podeljena obetajočemu študentu, ki želi prispevati k študiju vakuumskih tehnologij ali njih aplikacij na kateremkoli področju. Štipendija se podeljuje z namenom, da bi podprla mednarodno sodelovanje z nudenjem možnosti, da bi izbrani-a kandidat preživel leto dni v raziskovalnem laboratoriju v drugi državi. Prednost bodo imeli kandidati. ki bodo pripravljeni delati v drugi državi napram tistim, ki bi želeli ostati v matični državi. Pogoji za pridobitev štipendije Štipendija se podeljuje za eno leto z začetkom 1. septembra 1999. Če zaradi kakršnega koli razloga kandidat ne more pričeti s 1. septembrom, lahko prične v treh mesecih po tem datumu. V primeru zakasnitve več kot 3 mesece, se izbere drugega kandidata. Laboratorij, v katerem bi kandidat želel delati, mora zakasnitev glede nastopa dela predhodno odobriti. Štipendistu svetujemo, da si poišče še kak drug dohodek kot dodatek k štipendiji, vendar mora glede tega pridobiti odobritev od predsednika Welchevega odbora pri IUVSTA preden sprejme kakršnekoli dodatne dohodke. Običajno so te vloge vedno odobrene. Vrednost štipendije znaša okrog 12,500 USD. Štipendija bo plačana v treh obrokih. Prvi obrok $6,000 USD na začetku, drugi 6,000 USD po šestih mesecih od pričetka dela in tretji 500 USD po izročitvi končnega poročila. Kratko poročilo se zahteva tudi pred izplačilom drugega obroka. Kandidat mora za željeno raziskovalno smer skleniti dogovor z izbranim laboratorijem. Zaradi mednarodnega značaja štipendije bodo imeli prednost tisti kandidati, ki bodo raziskovali v laboratoriju, v katerem še niso delali. Obrazec, na katerem bo razviden raziskovalni program in bo podpisan s strani vodje laboratorija, v katerem bo potekalo delo. mora biti poslan vključno s pogodbo med laboratorijem in mentorjem. Kandidat za štipendijo mora imeti vsaj visoko šolsko izobrazbo, prednost bodo imeli kandidati z doktoratom. Sprejemna procedura. Kandidati dobijo vse potrebne formularje za štipendijo v fundacijski pisarni IUVSTA-WELCH na naslovu: Dr W D Westwood, 7 Mohawk Crescent, Nepean, Ont K2H7G7, Canada, Tel: 613-829-5790. Fax: 613-829-3061, e-mail: westwood@istar.ca. Kandidati za Welchevo štipendijo morajo oddati svoje prošnje pred 15. aprilom 1999. Vsak kandidat mora priložiti sledeče dokumente: (a) Curriculum vitae, (b) fotokopije vseh diplom, (c) ime in naslov izbra- nega laboratorija, (d) abstrakt (200 besed), v katerem bo opi- sano področje raziskav ki jih želi kandidat opravljati in pismo, iz katerega bo razvidno, da bo oprema v izbranem laboratoriju na voljo za raziskave, (e) izjavo, da ne bo kandidat v času štipendiranja kršil nobenega zakona države, iz katere prihaja, (f) izjavo, da ne bo kandidat v času štipendiranja kršil nobenega zakona v državi, v kateri bo bival, in da se ne bo vključeval v kakršnakoli politična gibanja, (g) dva priporočila od dosedanjih profesorjev ali direktorjev inštitutov. Kandidati bodo obveščeni o odločitvi v najkrajšem možnem času, vendar najverjetneje pred začetkom avgusta 1999 Izbrani kandidat mora predložiti dokazilo o znanju tujega jezika in to jezika države, v kateri bo delal, ali o znanju angleščine. NOVO! SERIJA AGIL DEWAR POSODE IZ NERJAVNE KOVINE S ŠIROKIM VRATOM IN POKROVOM NUDIMO VAM CELOTEN PROGRAM DEWAR POSOD IN OPREME PROIZVAJALCA AIR LIQUIDE CRYOGENIE: - POSODE ZA SHRANJEVANJE TEKOČEGA DUŠIKA 0.5 -1000 L - POSODE ZA SHRANJEVANJE VZORCEV V TEKOČEM DUŠIKU - DEWAR POSODE ZA SUH TRANSPORT (ATEST ZA PREVOZ Z LETALOM) - KRIODERMATOLOŠKI PROGRAM - PODNOŽJA. VOZIČKI. PRETOČNE ČRPALKE. ZAŠČITNA OPREMA. ... ZA DELO S TEKOČIMI PLINI - POKLIČITE NAS IN ZAHTEVAJTE KATALOG! Scan, d.o.o. Breg ob Kokri 7, 4205 PREDDVOR Tel.: 064-458-020, Fax: 064-458-0240, E-mail: scan@siol.net INŠTITUT ZA ELEKTRONIKO IN VAKUUMSKO TEHNIKO MEDICINSKI PROGRAM Proizvodni program na področju medicine združuje dejavnosti vakuumske tehnike in elektronike. Izdelki po skupinah so: - aspiratorji - različni tipi glede na namen uporabe - inhalatorji - različni tipi z različnimi razpršilci - električni uničevalci rabljenih injekcijskih igel - odvzemniki materinega mleka - posebne žarnice: UV (baktericidne) in za fototerapijo UPORABNIKI IZDELKOV: - bolnišnice, zdravstveni domovi, privatne ordinacije in druge zdravstvene ustanove - pacienti doma (predvsem inhalatorji in odvzemniki materinega mleka) Odslej tudi na Internetu http://www2.arnes.si/guest/ljievt \\Ш INSTITUT Teslova ulica 30. POB 59. 1001 Ljubljana Slovenija ZA ELEKTRONIKO Tel.: (+386 61) 177 66 00, Faks: (+386 61)126 45 78 IN VAKUUMSKO Internet: http://www2.arnes.si/guest/ljievt TEHNIKO, d. d. e-mail: IEVT.group@guest.ames.si EKOLOŠKE VAKUUMSKE TEHNOLOGIJE V KEMIČNI INDUSTRIJI Vakuum čiste, suhe črpalke EDWARDS High Vacuum International je vodilni svetovni proizvajalec vakuumskih suhih rotacijskih črpalk. Te vrste črpalk so vgrajene v več kot 40.000 vakuumskih naprav, ki delujejo po vsem svetu. EDWARDS je tudi svetovni proizvajalec drugih vakuumskih črpalk in sestavnih delov. EDWARDS Zastopnik: TERVAK Slavko Sulčič R. Manna 20,34134 Trst. Italija Dutovlje 37/B Tel: 0039 336 442 780 6221 Dutovlje, Slovenija e-mail: slavko.sulcic<§>siol.net fax: 386 (0)67 645 12 MEDIVAK MEDIVAK. d.o.o. tel fax Šolska ulica 21 GSM SLO - 1230 Domžale žiro račun 00386 61 720450 041 615 455 50120-601-114647 Poslovalnica: tel Dolsko 11 GSM 1262 Dol pri Ljubljani fax 00386 61 372 659 041 615 455 00386 61 372 382 ZASTOPSTVO SERVIS SVETOVANJE LEYBOLD Vakuumske komponente in naprave Vakuumske tehnologije, trde in tanke plasti, analitika Kontrola vakuumskih naprav in sistemov Odkrivanje netesnosti Izposoja vakuumskih komponent 24 urni servis PRODAJNI PROGRAM "LEYBOLD' Vakuumske črpalke • Rotacijske vakuumske črpalke s priborom • Eno in dvostopenjske (1 do 1200 m3/h) • Roots vakuumske črpalke - RUVAC (150 do 13000 m /h) • Membranske in ejektorske vakuumske črpalke - DIVAC 2.4 L • Difuzijske črpalke (40 do 50.000 l/s) • Turbomolekularne črpalke (50 do 4500 l/s) • Sorpcijske črpalke, kriočrpalke, ionsko-getrske in sublimacijske titanske črpalke Vakuumski črpalni sistemi • za kemijsko in drugo industrijo Vakuumski ventili • Varnostni, dozimi • Kroglični, loputni in UW • Prehodni in kotni KF, ISO-K, ISO-F Vakuumski elementi in prirobnice - Serije KF. ISO-K, ISO-F in UHF Mehanske in električne prevodnice Merilniki vakuuma in kontrolni instr. - Absolutni medtlaki in merilec delnih tlakov (od 1.10-12 do 2000 mbar) Procesni regulatorji Detektorji netesnosti (puščanja) - Helijski in freonski detektorji Masni spektrometri s priborom Vakuumska olja, masti, rezervni deli m LEYBOLD Vsestranska linija mikrovalovnih naprav za raziskave in kontrolo kvalitete MIKROVALOVNI RAZKLOP / EKSTRAKCIJA MEGA Mikrovalovna laboratorijska enota za vsestransko pripravo vzorcev za AA, ICP, ICP-MC - vakuumsko sušenje — kislinski razklop — vakuumsko odparevanje kislin po končanem razklopu MIKROVALOVNI SEŽIG PYRO Čas sežiga se skrajša iz ur na minute PYRO SA Hiter sežig organskih in anorganskih snovi z žveplovo (VI) kislino PYRO FLOW Hiter sežig raznih polimernih materialov MIKROVALOVNO DOLOČANJE VODE/SUHE SNOVI micro FAST Mikrovalovni vakummski sistem za določanje vode/suhe snovi 3-6 vzorcev v 6 minutah MIKROVALOVI V ORGANSKI KEMIJI ETHOS MR 2.5 Mikrovalovni reaktor Delovni volumen: 420 ml Tlak: 2,5 bar (35 psig) Temperatura: 250°C ETHOS MR 30 Mikrovalovni reaktor za reakcije pri visokih tlakih Delovni volumen: 375 ml Tlak: 30,0 bar (427 psig) Temperatura: 240°C ETHOS CFR Mikrovalovni reaktor s kontinuirnim pretokom Pretok: 10-50 ml Tlak: 40 bar (570 psig) Temperatura: 220°C ultra CLAVE Mikrovalovni avtoklav za reakcije pri visokih tlakih do 200 bar (2900 psig) in temperaturi 30°C ... PRIHAJAJO ŠE NOVE INOVACIJE pft NEAflQ PODROBNEJŠE INFORMACIJE BOSTE DOBILI V PODJETJU DR. NEMO, d.o.o. proizvodnja, zastopstvo, tehnična podpora in svetovanje Strekljeva 3, Ljubljana tel.: 061/125-11-05, fax: 061/125-11-10 elektronska pošta: dr-nemo@dr-nemo.si