Комплексная оценка качества атмосферы

В число предприятий г. Зеленограда входят около 40 высокотехнологичных предприятий электроники и ряд других предприятий неэлектронного профиля. Большинство из этих предприятий применяют сложные технологии, сопровождающиеся выделением в окружающую среду до 200 наименований химических веществ и соединений, многие из которых относятся к 1 и 2 классам опасности, что несомненно оказывает негативное влияние на экологическую ситуацию в городе. В данной работе дается характеристика состояния атмосферы Зеленограда, выделяются основные источники выбросов и проводится их ранжирование по степени воздействия на атмосферный воздух. Для характеристики состояния атмосферы город разделен условно по географическому месторасположению крупных предприятий на промышленные зоны: южную, северную, западную, восточную. Оценка качества атмосферы г. Зеленограда проведена через расчет ее комплексных показателей категории опасности города (КОГ) и категории опасности предприятия (КОП), категории опасности вещества (КОВ). В них учтены четыре основные вещества-токсиканта: пыль, СО, S02, NOx.

Самыми мощными источниками загрязнения атмосферы по всем исследуемым веществам являются в предприятия электронной промышленности, одно из них имеет КОП = 23,1 м3/с, другое КОП = 15,5 м3/с. Проведенные расчеты по отдельным веществам показывают, что наиболее приоритетным загрязняющим веществом для г. Зеленограда являются оксиды азота. Поэтому комплекс мероприятий по повышению качества атмосферного воздуха г. Зеленограда должен включать в себя, в первую очередь, технические решения по снижению выбросов оксидов азота. Таким образом, рассчитанные значения КОП, дают более полное представление о вкладе каждого конкретного предприятия в загрязнение атмосферы города в целом, а также при планировании мероприятий по очистке атмосферы от веществ-загрязнителей. Одним из основных требований к подзатворным МДП структур является низкая плотность поверхностных состоянии (ППС) на межфазной границе раздела. Причиной повышения КОП является наличие химических связей и дефектов в переходном слое, а также нарушение стехиометрии кристаллической структуры. В настоящее время химическую очистку и полировку полупроводников группы А3-В5 проводят в две стадии. Первая из пи заключается в удалении с поверхности пластин органических загрязнений, обезжиривании в органических растворителях. Вторая стадия - удаление ионных примесей металлов и полирование поверхности. Вторую стадию очистки, как правило, проводят в сложных кислотных, щелочных или нейтральных травителях. Проведенные нами исследования позволили нам разработать трех стадийную технологию очистки полупроводников.

Первая стадия включает в себя кипячение в изопропиловом спирте или трихлорэтилене. В травитель для очистки и полирования пластин на второй стадии нами были введены комплексообразующие агенты, удаляющие с поверхности металлы, находящиеся не только в ионном состоянии, но и в виде оксидов и металлоорганических соединений. Наиболее оптимальным обладающим высокими константами устойчивости комплексов с большим числом катионов и дифференциальной растворимостью их, была признана фосфорновая кислота (ОЭДФ). Третья стадия очистки полупроводников заключалась в электроокислении пластины в 0,1 М растворе ОЭДФ с последующим стравливанием анодной оксидной пленки. Трех стадийная очистка полупроводников позволила исключить сложные и дорогостоящие методы обработки (например, плазмохимическую). Использованные реактивы характеризовались низкой токсичностью и агрессивностью. Практическим результатом работы явилось снижение ППС на полупроводниках сложного состава. Но, проблема заключается в том, что существующие методы определения размера пыли, и наиболее точный из них оптический, не способны к определению размера частиц меньше 0,1 мкм, т.к. длина волны лазера превышает размер частиц.

Помимо достаточно крупных частиц, в нашем случае размером более 0,5 мкм, данные технологии улавливают частицы и меньшего размера. Сколько ее улавливается мы не можем знать из-за приведенных выше причин. При определении размера частиц до 1 нм и менее можно статистически определить размер пыли и количество частиц по весу с помощью гравиметрического метода. На конечной фазе очистки воздуха, Где основной размер частиц будет менее 0,1 мкм, мы, зная химический состав производственной среды, теоретически можем судить о размере частиц по их весу, а на основе вероятности фиксирования частиц несколькими датчиками - о количестве частиц. В основу датчика положен чувствительный элемент, основанный на принципе колебаний углеродной нанотрубки. При попадании частицы на трубку меняется ее собственная частота колебаний, которая постоянна. Вышепредложенная схема очистки производственной среды возможно повысит выход годных изделий, что, учитывая высокую стоимость и сложность технологического процесса наноэлектроники, ведёт к существенной экономической выгоде. Схожие исследования проводились в Университета Пэдью (Purdue Unversty, USA) и имеют право на возможно е внедрение в будущем, не только для контроля чистоты производственной среды в чистых производственных помещениях, но и в быстрой диагностике биологического и прочих заражений.