электроны эмиттируются с поверхности.
Но одно дело отвергать, а другое - предлагать идеи.
Так откуда же берутся эти электроны? Давайте разрешать противоречие.
Давайте допустим, что действительно электроны есть, но
они не эмиттируются, а образуются вне объема и поверхности
металла, а прямо на воздухе.
Это можно представить как:
H2'+H2' --> H2+e+H'+H
Конечно, у нас нет доказательств существования такой реакции,
за исключением нескольких фактов.
I. График зависимости затухания эмиссий H2' и
экзоэлектронов во времени одинаков, но интенсивность экзоэлектронов
на порядки ниже.
Рис.9
!
!
!
!
!
!
!
!
--!------------------------------------------->
!
В /21/ показано, что инертные газы могут создавать процесс,
когда сталкиваются друг с другом:
X2'+X2' --> X2+e+x(So)+X(So)
По аналогии, по нашему мнению, возможна и реакция,
приведенная выше для возбуждения молекул водорода.
Собственно говоря, этот пример показывает, что разозлившись
тоже можно достичь результат. Эта гипотеза не была
опубликована.
/"Химия традиционная и парадоксальная"
1985г., статья "Быстрые рекции инертных газов"
стр.59/
Рис.10
Почернение фотопластинки на воздухе от поверхности
кремния.
Рис.11
Почернее фотопластинки от поверхности кремния,
расположенного в воде.
!
!
220 !
!
200 !
!
180 !
!
160 !
!
140 !
!
120 !
!
100 !
!
80 !
!
60 !
!
40 !
!
20 !
!
---!----------------------------------> Т (часы)
! 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 - для германия
3 - для кремния
Рис.12
+ -
0 0 1
! !
! !
! ! _____________________
_!__!___!_____________________!
!_!__!__________________!
! ! ! ___ ____ _____ ! 2
! ! ! !
! ! ! ______ ___ ___ ! 3
! ! !___________ !
! ! ____ ____ _____ ! 4
! !______________ !
! ___ ____ _____ ___ ! 5
!_______________________!
1. Схема электрохимической ячейки опыта
1 - фотопластина
2 - медный кольцеобразный электрод
3 - кремневая пластина
4 - никелевый столик
5 - кварцевый стакан с водой
2. Изображение кольцеобразного электрода в эмульсии
фотопластины.
_____________________________________________________
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
! !
!_____________________________________________________!
Рис.13
!
!
!
100 !
!
!
!
!
50 !
!
!
!
!
--!-----------------------------------------> t
! 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Плотность почернения от времени коррозии поверхности
кремния.
Рис.14
!
!
80 !
!
!
60 !
!
!
40 !
!
!
20 !
!
!
---!--------------------------------------->t(час)
! 2 4
Рис.15
!
!
60 !
!
50 !
!
40 !
!
30 !
!
20 !
!
10 !
!
--!---------------------------------------->
! 1 2 3 4 5 6 7 8 9
расстояние мм
Плотность почернения от расстояния ФП от кремния.
3. Еще на интерес, любопытство.
Еще одна задача по эффекту Рассела.
К сожалению, она не доведена до конца по целому ряду причин
и более того, результаты этой работы в отличии от других опубликовать
не удалось. Посланная статья в редакцию журнала "Электрохимия"
не была принята.
В эффекте Рассела просматривается цепочка - пластина
/металл/ на воздухе, пластина в жидкости /воде/, пластина
в качестве электрода в элктрохимической ячейке. Все три
случая показывают, что коррозия металла /полупроводника/
сопровождается эмиссией H2'. Рис.10, 11, 12.
Особый интерес представляют результаты опытов с СХЯ.
Но прежде давайте отметим, почему возникла мысль выстраивать
такую цепочку?
Конечно, надо немного представлять себе процесс коррозии,-
он связан с электрическими явлениями. Но по-моему все же
надо иметь желание посмотреть на один вопрос и сделать попытку
обощения всего, во что входит изученный процесс. Образование
H2' должно входить в фотосинтез - там выделяется H2, в
механизм дыхания - там образуется H2, в ЭХЯ - в ней на
катоде образуется и выделяется H2 и т.д.
Ну а теперь об ЭХЯ.
Дело в том, что во всех учебниках по электрохимии описано,
что на катоде образуется молекулярный водород, который
в виде пузырьков выходит наружу. Проведя несколько опытов,
мы смогли показать, что над катодом в фотопластинке также
образуется почрнение, то есть наряду с H2 возможна и
эмиссия H2'.
Сам по себе этот факт уже представляет значительный интерес
для химиков, но как я уже упоминал, журнал отказался опубликовать
эту статью. Если же рассматривать весь процесс, происходящий
на катоде, то появляется несколько интересных мыслей,
которые требуют тщательного изучения.
Во-первых, на поверхности катода при встрече двух
атомов водорода образуется H2'. Во-вторых, каково ее поведение?
H2' может рекомбинировать, то есть превратиться в H2, а
избыток энергии передать катоду. Этот избыток энергии, как,
например, в случае со ртутью, может сам возбудиться, а
потом испустить квант света, либо возбужденный
электрон может уйти с катода. В этом случае на катоде
будет недостаточно электронов. А это означает, что для
того, чтобы процесс шел, необходимо их добавлять,
повышать напряжение на катоде. Не является ли этот
процесс причиной так называемого перенапряжения
водорода на катоде.
Известно, что высокое перенапряжение наблюдается кроме ртути
также на свинце, кадмии, цинке. На некоторых металлах
перенапряжение сравнительно невелико, особенно на металлах
из группы УШ периодической системы. На платинированной пластине
оно близко к нулю /22/.
/В.В.Спорчелетти "Теоретическая электрохимия" 1970 г., стр.420/
Вопрос перенапряжения водорода на катоде в зависимости
от природы металла до сих пор не ясен и привлечение H2'
может пролить свет на этот малоизученный эффект.
Возбуждение может сниматься за счет передачи энергии атомам катода,
что может привести к нагреву катода.
Ну и конечно, возбужденные молекулы H2' могут просто
уходить в раствор-электролит, а затем наружу.
Конечно, все это - гипотезы, но это - шажок вперед
по сравнению с теми гипотезами, которые высказывают
исследователи - электрохимики /например, надо изучить структуру сплавов,
металлов и т.д./
И еще, мы ведь с вами не посмотрели, а что делается на аноде.
Ведь там должен выделяться кислород, да ведь не просто кислород,
а возбужденные молекулы кислорода! Как они себя ведут?
Оставим этот вопрос последующим исследователям.
Рис.20
________________________
! ! кремний
! ! n-типа
1 ! ! проводимости
!________________________!
n+
_________________________
2 !_________________________! 100 мкм
n !_________________________! 100 мкм
n+ !_________________________! 100 мкм
_________________________
3 !_________________________! 4 мкм
! n+ !
! ! 100 мкм
!_________________________!
остальное сошлифовано
Как мы уже говорили, принимая во внимание возбуждение
молекулы H2', можно делать попытку объяснить целый ряд эффектов,
которые до сих пор полностью не ясны.
Таким образом, работа, начатая с технологической задачи -
определение окиси в окнах SiO2 на кремний - вылилась в
многолетнее исследование, которое можно было бы продолжать
и дальше /23/.
На рис.13,14,15 приведены графики различных зависимостей
для кремния.
4. Боязнь.
Судьба свела меня с прекрасным конструктором А.М.Чеховским.
Все это произошло случайно. Он обратился ко мне с просьбой взять
его на работу, так как в соседней лаборатории его увольняли
в связи с сокращением штатов. Там, в лаборатории произошли
какие-то осложнения во взаимоотношениях с начальником
лаборатории, и тот, не долго думая, решил его сократить.
Я пошел к руководству и мне удалось его "уломать",
чтобы Чеховского отдали мне, правда с понижением в должности.
Он согласился, а я пообещал ему скорое восстановление.
Буквально через несколько дней меня пригласил заместитель
главного инженера и показал рекламацию на наши первые приборы,
выпущенные серийно. В рекламации были довольно обидные
слова: "Вы что нам послали - транзисторы или переключатели?
Ваши приборы при температуре +60' выключаются, а затем опять
включаются?!"
Зам. главного инженера сказал следующее:
- Если в течении буквально нескольких недель не
разберетесь в чем дело, то вам, как разработчикам, будет
очень плохо. Вы понимаете?
Естественно, я понимал. Правда не знал, что мне будет.
Ведь я мог просто уволиться и никаких последствий. Но
все же очень хотелось решить задачу, да и гордость заела.
В чем ее смысл?
Рис.16
_ _
! ! ________ ! !
______!_!____!________!___!_!______
! !
! !
!___________________________________!
! !
!___________________________!
! ! ! ! ! !
! ! ! ! ! !
! ! ! ! ! !
ТРАНЗИСТОР БЕЗ КОЛПАЧКА
На рис.16 показан транзистор. Видно, что весь кристал
закрыт лаком. Эта защита предназначена длтого, чтобы защитить
кристал от окружающей среды, так и для того, чтобы зафиксировать,
поддерживать, укреплять золотые выводы, выполненные методом
термокомпрессий, прочность которых не высока.
Судя повсему, этот защитный лак при нагреве расширяется
и отрывает вывод от контактной площадки, а затем, при охлаждении,
сжимаясь, его восстанавливает.
Мысль о том, что не плохо было бы контролировать все
100% сварок вообще-то была, но руки не доходили, так как
не ясно было - как это сделать, не было идеи. В то время
мы не очень понимали, что из себя представляет процесс
термокомпрессии. Известно, что это нагрев и давление, но
как изменяет прочность факторов от различных факторов не
знали. Более того вообще не существовало метода проверки
прочности сварочных соединений - поэтому и претензии
к работникам были не справдливы.
Надо было убрать лак, а как проверять прочность?
Над нами висела мысль о том, что мы ежечасно выпускаем брак.
Чем хорош был в то время Чеховский? Он ни одну идею намертво
не отвергал, а каждую был готов рассмотреть и обсуждать.
По-видимому, критерием оценки идеи было: сможет ли он сам сделать
