Вход
Регистрация Зарегистрируйтесь, чтобы получить расширенные возможности...

Травление

Травле́ние, технологический метод, при котором растворение поверхности твердых тел осуществляется с практической целью, например, с целью обработки поверхности (технологическое травление) или с целью выявления дефектов структуры при металлографических исследованиях (избирательное структурное травление). Технологическое травление (химическое и электролитическое) применяется для обработки и изменения формы поверхности материалов (металлов, полупроводников, стекла, древесины), для очистки их поверхности, для получения требуемого вида или качества поверхности.
При химическом технологическом травлении происходит удаление части поверхностного слоя монокристалла, заготовки или изделия с помощью топохимических реакций. Оно осуществляется при химическом взаимодействии поверхностного слоя с растворами, расплавами, газами (газовое травление) или активированными газами (при плазмохимическом травлении). В зависимости от морфологии получаемой поверхности химическое травление может быть выравнивающим (полирующим) и избирательным (селективным). При выравнивающем травлении происходит сглаживание рельефа поверхности, уменьшение ее шероховатости.
При избирательном химическом травлении, которое осуществляется в специально подобранных травителях, скорость травления различных участков поверхности различается и зависит от структурного совершенства исследуемых материалов. В местах выхода на поверхность дефектов структуры (дислокаций, малоугловых границ, границ зерен, микродефектов) образуются так называемые фигуры травления — ямки или бугорки травления. То есть избирательное химическое травление не выявляет непосредственно дефекты структуры, границы двойников и доменов, а позволяет по образовавшимся в результате травления фигурам травления получить информацию о наличии и плотности соответствующих дефектов в исследуемых кристаллах. Структурное травление используется для научных исследований, в прикладной минералогии (в том числе для диагностики рудных минералов) и в промышленности — для контроля структуры при производстве металлов, сплавов, полупроводников и диэлектриков. По симметрии фигур травления на гранях определяют ориентацию кристаллов.
Примером технологического химического травления могут служить процессы очистки от окалины или процессы получения требуемого качества поверхности металлических полуфабрикатов (полоса, лист, катанка). Для углеродистых и легированных сталей используется кислотное технологическое травление в растворах H2SO4 и НСl. Образующийся при травлении водород способствует отрыву окалины от металла и ее растворению. Химическое травление применяют также для формирования рельефа или деталей определенной формы: травлением через защитные маски, нанесенные на поверхность с помощью фотолитографии, с последующим удалением этих масок удается получать профили и детали заданных размеров. Минимальные размеры профилей определяются разрешающей способностью фотолитографии. Метод используется в планарной технологии полупроводниковых приборов, при изготовлении резонаторов, частотных фильтров, химических сенсоров.
Электролитическое травление проводят в электролитических ваннах в растворах солей или кислот. При катодном электролитическом травлении катодом может служить травящийся (обрабатываемый) металл, а анодом — пластины из олова или чугуна. При анодном электролитическом травлении обрабатываемый металл является анодом, а пластины из олова или графита — катодом. При бесконтактном анодно-катодном электролитическом травлении обесточенный обрабатываемый металл помещают между электродами в расплав каустической соды, температура процесса порядка 480 °С. При электролитическом травлении удается получить высокое качество обрабатываемой поверхности. Электрохимическое травление применяется для обработки поверхности металлов и сплавов, химическое травление которых затруднено (тантал, молибден, вольфрам, жаропрочные сплавы), а также для полупроводников. Поверхность после электрохимического травления значительно чище, чем после химического, на ней не остается осадка.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика