- •Содержание
- •Введение
- •Объекты анализа материалов микроэлектроники
- •1. Основы качественного анализа
- •Классификация анионов
- •2. Аналитические реакции катионов
- •Лабораторная работа № 1 Частные реакции катионов I - II групп Опыт 1. Обнаружение катиона калия
- •Опыт 2. Обнаружение катиона натрия
- •Опыт 3. Обнаружение магния в растворе
- •Опыт 4. Определение иона аммония
- •Реакции катионов I группы
- •Опыт 5. Обнаружение катиона бария
- •Опыт 6. Обнаружение катиона стронция
- •Опыт 6. Обнаружение катиона стронция
- •Опыт 7. Обнаружение катиона кальция
- •Лабораторная работа № 2 Анализ смеси катионов I и II групп
- •3. Аналитические реакции катионов III группы
- •Лабораторная работа № 3 Частные реакции катионов III группы Опыт 1. Обнаружение катиона алюминия
- •Опыт 2. Обнаружение хрома
- •Реакции хромат- и бихромат-ионов
- •Опыт 3. Обнаружение железа
- •Опыт 5. Обнаружение цинка в растворе
- •Опыт 6. Обнаружение кобальта
- •Опыт 7. Обнаружение никеля
- •Лабораторная работа № 4 Анализ смеси катионов III, II и I групп
- •4. Аналитические реакции катионов IV и V групп
- •Опыт 2. Обнаружение катионов кадмия
- •Опыт 3. Обнаружение катионов висмута
- •Подгруппа мышьяка Опыт 5. Обнаружение ионов мышьяка
- •Реакции катионов подгруппы меди
- •Обнаружение арсенит-ионов
- •Обнаружение арсенат-ионов
- •Опыт 6. Обнаружение ионов сурьмы
- •Обнаружение ионов сурьмы (III)
- •Обнаружение ионов сурьмы (V)
- •Опыт 7. Обнаружение ионов олова
- •Обнаружение ионов олова (II)
- •Обнаружение ионов олова (IV)
- •Лабораторная работа № 6 Анализ смеси катионов IV группы
- •Лабораторная работа № 7 Частные реакции катионов V группы Опыт I. Определение катионов серебра
- •Опыт 2. Обнаружение катионов свинца
- •Лабораторная работа № 8 Анализ смеси катионов V - I групп
- •Реакции катионов V группы
- •5. Аналитические реакции анионов
- •Опыт 2. Определение аниона со32–
- •Опыт 3. Определение аниона ро4–
- •Опыт 4. Определение аниона SiO32–
- •Опыт 5. Определение аниона f –
- •Вторая аналитическая группа анионов Опыт 6. Определение аниона с1–
- •Опыт 7. Определение аниона Вr –
- •Опыт 8. Определение аниона I –
- •Опыт 9. Определение аниона s2–
- •Третья аналитическая группа анионов Опыт 10. Определение аниона no3–
- •Опыт п. Определение анионов no2–
- •6. Количественный анализ
- •7. Гравиметрия
- •Весовые методы определения некоторых элементов
- •Лабораторная работа № 10 Весовое определение серы в сульфиде кадмия
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Определение серы
- •Лабораторная работа №11 Весовое определение никеля и железа в резистивных сплавах Определение никеля
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Определение железа
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •8. Титриметрия
- •Растворение образца.
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 16 Определение стехиометрического состава сверх проводящей керамики ( система y-Ba-Cu )
- •Определение бария
- •Реактивы
- •Описание определения
- •Иодометрическое титрование
- •Стандартизация раствора тиосульфата натрия по бихромату калия
- •Реактивы
- •Описание определения
- •Определение меди
- •Реактивы
- •Описание определения
- •Определение иттрия комплексонометрическим титрованием
- •Реактивы
- •Описание определения
- •Расчет стехиометрии y1 Ва2 Cu3o7
- •9.Физико-химические методы анализа
- •А. Определение фосфора по желтой форме
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Б. Определение фосфора в виде фосфорномолибденовой сини
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •В. Определение кремния
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Б. Фотометрическое определение железа в виде роданидного комплекса
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 19 Экстракционно – фотометрическое определение германия в полупроводниковых халькогенидных стеклах системы Te–As-Si-Ge
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 20 Спектрофотометрическое определение хрома и марганца при совместном присутствии в контактных проводниковых сплавах
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 21 Спектрофотометрическое определение висмута в присутствии свинца
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •11. Люминесцентный анализ
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •12. Инфракрасная спектроскопия
- •Лабораторная работа № 23 Измерение толщины пленок диоксида и нитрида кремния методом икс
- •Применение икс для исследования материалов микроэлектроники
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •В отчете долж ны быть представлены:
- •Пример расчета:
- •13.Эмиссионный спектральный анализ
- •Лабораторная работа № 24 Определение примесей металлов методом трех эталонов
- •А. Фотографирование спектров трех эталонов и образцов Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Характерные группы линий железа на планшетах атласа
- •В. Измерение почернений линий примесей на микрофотометре и построение калибровочных графиков
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Форма записи результатов наблюдений
- •Последовательность фотографирования образцов
- •Форма записи результатов наблюдений
- •Длины волн определяемых примесей
- •14. Электрохимические методы анализа
- •15.Потенциометрия
- •Прямая потенциометрия (ионометрия)
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Результаты ионометрического определения ионов в воде
- •Б. Определение фторид-ионов
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 27 Определение рН в водных растворах
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Потенциометрическое титрование (пт)
- •Результаты титрования
- •Лабораторная работа № 28 Определение соляной кислоты в травильной ванне
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 29 Определение соляной и уксусной кислот в растворе при совместном присутствии
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 30 Определение соляной и борной кислот в растворе при совместном присутствии
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 31 Определение содержания кобальта (II) в растворе
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Лабораторная работа № 32 Определение концентрации хлорида железа (III)
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •16. Кондуктометрическое титрование
- •Лабораторная работа № 33 Дифференцированное определение солей железа (п) и(ш) в травильных растворах
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •17. Вольтамперометрия
- •Лабораторная работа № 34 Определение примеси цинка в фосфоре
- •18. Инверсионная вольтамперометрия
- •Лабораторная работа № 36 Определение примесей цинка, кадмия, свинца и меди методом инверсионной вольтамперометрии
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •19. Хроматография
- •Раздельное вымывание примесей с катионита ку-2
- •Лабораторная работа № 37 Определение меди и цинка при их совместном присутствии на катионите ку-2
- •Оборудование и реактивы
- •Описание определения
- •Описание определения
- •Определение кадмия
- •Результаты хроматографического определения ионов кадмия
- •Определение теллура
- •20. Рекомендуемая литература
- •Реакции катионов III группы
- •Реакции ионов подгруппы мышьяка
Оборудование и реактивы
Гидрокисид аммония NH4OH , 25%-ный раствор.
Хлорид аммония NH4Cl,
Хлорид бария BaCl2 10%-ный раствор.
Бром Вr2.
Буферный раствор pH : 9,5-10.
Хлорид калия KCl.
Азотная кислота HNO3 .
Соляная кислота HCl.
Раствор брома в тетрахлориде углерода 1:10.
Тетрахлорид углерода CCl4,
Нитрат серебра AgNO3, 1%-ный раствор.
Описание определения
Навеску CdS 0,5 г, взятую с точностью до 0,0001 г, переносят в стакан емкостью 400 мл. Стакан накрывают стеклом и через носик осторожно приливают 10 мл раствора брома в тетрахлориде углерода. После прибавления 5 мл брома и выстаивания в течение I часа приливают 10 мл HNO3 и через 15-20 мин 5 мл НСl. Все перемешивают и оставляют еще на 30 мин. По окончании разложения материала бром и CCl4 удаляют осторожным нагреванием. Раствор переносят в мерную колбу на 250 мл и разбавляют водой до метки.
Определение серы
Аликвотную часть раствора до 100 мл переносят в стакан емкостью до 300 мл, добавляют воду до 200 мл и соляную кислоту до рН 1-2 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор нагревают до кипения и медленно при перемешивании добавляют 10 мл горячего раствора BaCl2 . Раствор с осадком кипятят 10-15 мин, выдерживают 1-2 ч, в теплом месте и оставляют на 10-12 ч. На следующий день раствор фильтруют через двойной плотный фильтр, осадок полностью переносят на фильтр и промывают холодной водой до отсутствия ионов хлора в промывных водах с AgNO3. Фильтр с осадком помещают в взвешенный тигель, осторожно озоляют и прокаливают в муфельной печи при 600 °С до постоянного веса. Содержание серы в пробе рассчитывают по формуле (в %)
где g1 - масса тигля о осадком (г);
g - масса пустого тигля (г);
G - навеска образца (г);
n - число аликвотных частей в анализируемом растворе;
0,1374 – гравиметрический фактор .
Лабораторная работа №11 Весовое определение никеля и железа в резистивных сплавах Определение никеля
Никель осаждают из аммиачного раствора в присутствии лимонной кислоты диметилглиоксимом и определяют в виде диметилглиоксимата никеля (C4H7N2O2)2Ni. Точность определения ±0,5 отн.%. Полнота осаждения никеля сильно зависит от рН раствора. Достаточно полное осаждение достигается уже в слабокислой среде (рН = 5). Еще лучше заканчивать осаждение в присутствии аммонийной буферной смеси с рН = 9. В сильно щелочной среде растворимость осадка так же, как и в сильнокислой среде, повышается, вероятно , вследствие образования двузамещенных солей диметилглиоксима.
Осадок диметилглиоксимета никеля в воде растворим ничтожно мало
(ПР = 2,3 ∙ 10-25), концентрация никеля в растворе составляет около
4·10-9 моль/л. Избыток осадителя еще больше понижает эту и без того весьма малую растворимость осадка. Осадок достаточно чист, так как реакция довольно специфична. Из других катионов дают осадки с диметилглиоксимом только палладий и платина.
Оборудование и реактивы
Аммиак водный NH4OH.
Диметилглноксим, l%-ный спиртовой раствор.
Азотная кислота HNO3 .
Лимонная кислота C4H4(OH)(COOH)3, 25%-ный раствор.
Серная кислота.
Фтористоводородная кислота HF
Спирт этиловый, ректификат.
Тигель фильтрующий ТПС № 3.