第八章：金属化

基础有机化学-----------------------------------------------------预备知识-----------------------------------------------------一. 原子结构1. 波尔理论对氢原子光谱的解释：氢原子在正常状态总是处于能量最低的基态，在受到光照射或放电等作用时，吸收能量，原子中的电子跳到能量较高的激发态。

但在激发态不稳定，回到低能量轨道时放出能量产生与能量对应的光，从而产生光谱。

hv E =∆。

2. 四个量子数：（1）主量子数n ：n 为不同的电子层层数。

（2）角量子数l ：同一电子层还可以分为不同的亚层，对应于n ，l =0~1-n 。

其中当0=l 时，为s 电子，1=l ，为p 电子，以此类推…（3）磁量子数m ：用来描述同一亚层原子轨道和电子云的方向。

它受到l 的影响，当0=l 时，0=m ；1=l 时，1-=m 、0、1+，即p 电子有3种空间取向，分别为x p 、y p 、z p ；当2=l 时，可有五种空间取向，即2z d 、xz d 、yz d 、xy d 、22y x d -。

（4）自旋量子数s m ：电子除绕核运转外，还有自旋运动。

电子自旋量子数只有2个取值，21+和21-，即电子有2个相反的自旋方向。

3. 原子轨道：我们常把电子层、电子亚层和空间取向都确定的运动状态称作原子轨道，即s 层有一个原子轨道，p 层有3个等等。

空间取向不同，并不影响电子的能量，因此同一亚层的几个原子轨道能量完全相同，这样的轨道称为等价轨道或简并轨道。

4. 原子轨道分布图描述的是解薛定谔方程得到的波函数ψ的值，函数值可以为正也可以为负。

形成共价键时要求同号重叠，即对成型匹配原则。

电子云角度分布图全为正。

5. 屏蔽效应：在多电子原子中，电子不但受到原子核的吸引，而且电子和电子之间也存在着排斥作用。

也就是说其余电子屏蔽了或削弱了原子核对该电子的吸引作用。

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第1课时 金属矿物的开发利用1．有关金属的冶炼原理，下列说法正确的是( ) A ．肯定发生的是置换反应 B ．肯定发生的是分解反应 C ．肯定发生的是还原反应 D ．只能用金属作还原剂冶炼金属 【答案】 C【解析】 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子生成金属单质，发生了还原反应，即：M n ＋＋n e－===M ，发生的反应可能是置换反应，如：2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe ，也可能是分解反应，如MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑，也可能是其他类型反应，如：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。

2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。

下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于( )A ．金属的化合价高低B ．金属的活动性强弱C ．金属的导电性强弱D ．金属在地壳中的含量多少 【答案】 B【解析】 金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。

3．中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是( ) A ．用胆矾炼铜 B ．用铁矿石炼铁 C ．烧结黏土制陶瓷 D ．打磨磁石制指南针【答案】 D【解析】 胆矾为CuSO 4·5H 2O ，冶炼得到Cu 的过程中发生氧化还原反应，A 项错误；铁矿石的主要成分为铁的化合物，炼铁也需要发生氧化还原反应，B 项错误；烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化，C 项错误；打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化，D 项正确。

4．在冶金工业上，均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( )A ．Na 、Ca 、Mg 、Al 、KB ．Na 、K 、Zn 、Fe 、HgC ．Zn 、Fe 、Cu 、Ag 、SnD ．Mg 、Al 、Zn 、Fe 、Pb 【答案】 A【解析】 A 项中的金属均为活泼金属，通常用电解法冶炼。

《半导体集成电路》课程教学大纲（包括《集成电路制造基础》和《集成电路原理及设计》两门课程）集成电路制造基础课程教学大纲课程名称：集成电路制造基础英文名称：The Foundation of Intergrate Circuit Fabrication课程类别：专业必修课总学时：32 学分：2适应对象：电子科学与技术本科学生一、课程性质、目的与任务：本课程为高等学校电子科学与技术专业本科生必修的一门工程技术专业课。

半导体科学是一门近几十年迅猛发展起来的重要新兴学科，是计算机、雷达、通讯、电子技术、自动化技术等信息科学的基础，而半导体工艺主要讨论集成电路的制造、加工技术以及制造中涉及的原材料的制备，是现今超大规模集成电路得以实现的技术基础，与现代信息科学有着密切的联系。

本课程的目的和任务：通过半导体工艺的学习，使学生掌握半导体集成电路制造技术的基本理论、基本知识、基本方法和技能，对半导体器件和半导体集成电路制造工艺及原理有一个较为完整和系统的概念，了解集成电路制造相关领域的新技术、新设备、新工艺，使学生具有一定工艺分析和设计以及解决工艺问题和提高产品质量的能力。

并为后续相关课程奠定必要的理论基础，为学生今后从事半导体集成电路的生产、制造和设计打下坚实基础。

二、教学基本要求：1、掌握硅的晶体结构特点，了解缺陷和非掺杂杂质的概念及对衬底材料的影响；了解晶体生长技术（直拉法、区熔法），在芯片加工环节中，对环境、水、气体、试剂等方面的要求；掌握硅圆片制备及规格，晶体缺陷，晶体定向、晶体研磨、抛光的概念、原理和方法及控制技术。

2、掌握SiO2结构及性质，硅的热氧化，影响氧化速率的因素，氧化缺陷，掩蔽扩散所需最小SiO2层厚度的估算；了解SiO2薄膜厚度的测量方法。

3、掌握杂质扩散机理，扩散系数和扩散方程，扩散杂质分布；了解常用扩散工艺及系统设备。

4、掌握离子注入原理、特点及应用；了解离子注入系统组成，浓度分布，注入损伤和退火。

《元素有机化学》课程标准课程编号：09010502总学时数：32学时学分：2学分一、课程性质、目的和要求元素有机化学打破了传统的有机化学和无机化学的界限，与理论化学、合成化学、结构化学、生物无机化学、高分子化学等交织在一起，是有机化学一个重要的分支学科。

作为有机合成试剂和有机反应的高效、高选择性催化剂，元素有机化合物在有机合成、医学、农药、国防和生命科学等领域具有重要的意义，近代发展十分迅速。

通过学习，学生应初步掌握各类元素有机化合物的结构、制备、性质及其在合成中的应用。

该课程不仅对学生科研综合素质的培养、创新能力的提高起着重要的作用，而且对他们今后从事新材料、新药物的合成，新能源、新产品的开发，新的工艺过程设计等起着重要的指导作用。

二、本课程的基本内容第一章：绪论2学时（一）教学目的与要求了解元素有机化学的研究内容、分类以及课程的学习方法。

（二）教学的重点与难点元素有机化合物的重要基础概念。

（三）课时安排：2学时（四）主要内容元素有机化合物的定义、分类及用途。

第二章：元素有机化合物的制法与性质4学时（一）教学目的与要求熟悉元素有机化合物的基本制法及性质。

（二）教学的重点与难点教学的重点：元素有机化合物的制法及性质教学的难点：元素有机化合物制法及性质（三）课时安排：4学时（四）主要内容元素有机化合物的基本制法及性质。

第一节：元素有机化合物的基本制法（3学时）1、金属与卤代烃的反应2、金属盐与有机金属化合物反应3、烃类的金属化反应4、金属或非金属氢化物与不饱和烃加成5、过渡金属C-M键的特殊合成法第二节：元素有机化合物的性质（1学时）1、元素有机化合物的物理性质2、元素有机化合物对氧化及水解的稳定性第三章：有机氟化合物4学时（一）教学目的与要求熟悉有机氟化合物的命名、主要化学性质；了解常见有机氟化合物在有机合成上的应用。

（二）教学的重点与难点教学的重点：有机氟化合物的命名、性质及在有机合成上的应用。

第八章酸性镀铜及表面镀（涂）覆工艺第一节酸性镀铜1.概述铜镀层呈粉红色,具有良好的延展性,导电性和导热性.铜镀层在空气中极易被氧化而失去光泽.铜镀层容易活化,实践表明,在铜镀层上电沉积其它金\属能够获得良好的结构合力,因此铜可以作为很多金属电沉积的底层.镀铜在印制线路板生产中占有很重要的位置.1.1铜镀层的作用在双面或多层板的生产过程中,铜镀层的作用有两方面:作为化学沉铜的加厚镀层和作为图形电镀的底镀层.化学沉铜层一般0。

5~2微米，必须经过电镀铜后才可进行下一步加工，加厚铜是全板电镀，厚度5~8微米。

图形电镀以铜作为Sn-Pb镀层和低应力镍镀层的底层，其厚度20~25微米。

1．2对铜镀层的基本要求1）镀层均匀、细致、整平、无麻点、无针孔，有良好外观的光亮或半光亮镀层。

2）镀层厚度均匀，板面镀层厚度Ts与孔壁镀层厚度之比接近1：1。

这需要镀液有良好的分散能力和深镀能力。

3）镀层与铜基体结合牢固，在镀后和后续工序的加工过程中，不会出现起泡、起皮等现象。

4）镀层导电性好，这就要求镀层纯度要高。

5）镀层柔软性好，延伸率不低于10%，抗张强度20~50Kg/mm2,以保证在后工序波峰焊（260~2700C）和热风整平（通常2320C）时，不至于因环氧树脂基材上铜镀层的膨胀系数不同导致铜镀层产生纵向断裂（环氧树脂膨胀系数12。

8X10-5/0C，铜的膨胀系数0。

68X10-5/0C）。

1．3对镀铜液的基体要求1）有良好的分散能力和深镀能力，即使在很低的电流密度下，也能得到均匀细致的镀层，经保证印制板的板厚孔径比比较大时，仍能达到Ts:Th接近1：1。

2）电流密度范围宽，如在赫尔槽2A下，全板镀层均匀一致。

3）镀液稳定，便于维护，对杂质的容忍性高，对温度的容忍性高。

4）镀液对覆铜箔板无伤害，这就要求镀液只能是酸性镀液。

1．4镀铜液的选择镀铜液有多种类型，如氰化物型、焦磷酸盐型、氟硼酸盐型、柠檬酸盐型和硫酸盐型。