Технология полупроводников

Технология выращивания монокристаллов соединений разработана гораздо менее полно, чем технология полупроводников типа Л В . Широкозонные полупроводники А"В представляют собой в технологическом отношении трудные объекты, так как обладают высокими температурами плавления и высокими давлениями диссоциации в точке плавления. Выращивание таких материалов в большинстве случаев осуществляется перекристаллизацией предварительно синтезированного соединения через паровую фазу в запаянных кварцевых ампулах. Применяют соединения А В в большинстве случаев для создания промышленных люминофоров, фоторезисторов, высокочувствительных датчиков Холла и приемников далекого инфракрасного излучения. [c.292]

В настоящем курсе излагаются основы материаловедения и технологии полупроводников, которые позволяют получить общее представление об основных закономерностях образования полупроводниковых фаз, о механизмах их роста, условиях получения, а также получить представление о наиболее широко используемых в промышленности методах производства объемных полупроводников и эпитаксиальных полупроводниковых пленок с заданными свойствами. Эти знания необходимы студентам, специализирующимся в области физики полупроводников, для понимания специальной литературы. Действительно, почти каждая статья, посвященная исследованию свойств полупроводников или созданию приборов на их основе, начинается с описания метода получения материала, так как его свойства, как будет показано в этом курсе, тесно связаны с методом его получения. [c.5]

Изучение курса основы материаловедения и технологии полупроводников начнем с обсуждения природы химических связей и анализа особенностей химической связи в полупроводниках. [c.15]

Значение К может быть больше или меньше 1. Если примесь понижает температуру плавления вещества, то К < I, что часто встречается на практике. В обратном случае, когда примесь повышает температуру плавления вещества, К > I. Этот случай в технологии полупроводников встречается сравнительно редко. Значение К может изменяться в широких пределах от величины менее 10 до величины более 10. Величина К определяется типом фазовой диаграммы основного компонента и примеси и зависит от условий кристаллизации (скорости перемещения фронта кристаллизации, интенсивности перемешивания расплава и т.д.). Величина К играет большую роль в кристаллизационных способах очистки. [c.195]

Рассмотрим сначала особенности первой группы методов. В современной технологии полупроводников широкое распространение получили технологические процессы получения монокристаллов из паровой фазы в системах с пониженным давлением (в вакууме). К преимуществам выращивания кристаллов в вакууме относятся чистота условий получения материалов и изученность закономерностей массопереноса в вакууме, последнее позволяет научно обосновать и автоматизировать технологические процессы. [c.251]

Рассмотрим два частных, но важных для технологии полупроводников и получения р — я-переходов в полупроводниковых приборах случая рещения уравнения одномерной диффузии (8.6). [c.294]

Совершенно очевидно, что специалисты, заканчивающие университеты по специальности Физика , Полупроводники и диэлектрики и некоторым другим, а также технические вузы по специальности Технология материалов электронной техники , Полупроводниковые и микроэлектронные приборы и т. п., должны обладать глубокими знаниями в области физики твердого тела. [c.6]

К. п. д. термогенераторов сравнительно низкий и составляет 3—5%, а в лучшем случае 8%. А. Ф. Иоффе считал, что этот предел в ближайшее время может повыситься до 10—12%, а может быть и до 15% при источниках теплоты порядка 700—800° С. Если учесть, что наиболее совершенные тепловые электростанции достигают уже к. п. д. 40—45%, то становится ясным, что термоэлементы из твердых полупроводников не могут быть использованы в большой энергетике . Зато по мере упрощения технологии, уменьшения толщины термобатарей и их удешевления будет расти применение термоэлектрических генераторов в малой энергетике (где к. п. д. отступает на задний план по сравнению с простотой конструкции, массой и габаритами) и в утилизации тепловых отходов высокотемпературных тепловых машин. [c.606]

КПД термогенераторов пока составляет в лучшем случае 8 %. При температурах порядка 1000—1100 К можно ожидать, что КПД составит 15 %. Если учесть, что наиболее совершенные тепловые электростанции имеют КПД 40—50 %, то станет ясным, что термоэлементы из твердых полупроводников не могут быть использованы в большой энергетике . Однако по мере упрощения технологии, уменьшения размеров термобатарей и их стоимости будет расти использование термоэлектрических генераторов в малой энергетике и в устройствах утилизации тепловых отходов высокотемпературных тепловых машин. [c.580]

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ [c.183]

В книге излагаются основы физики явлений, происходящих в диэлектрических, полупроводниковых и магнитных материалах. Приводится классификация материалов н описываются их электрические, физико-химические и механические свойства. Рассматривается технология производства электротехнических материалов. В седьмое издание включены сведения о новых материалах сверхпроводниках, полупроводниках и активных диэлектриках, расширены сведения о качестве материалов. [c.2]

Ферриты — это сложные окислы железа, близкие по своему строению к железной руде (.магнетиту), в котором замеш,ена часть атомов двухвалентного железа. В качестве замещаю-ш их элементов используются марганец, магний, никель, литий, медь, кобальт, цинк, кадмий, барий и др. Ферриты относятся к классу полупроводников. Магнитная проницаемость ферритов зависит от состава материала и технологии изготовления и лежит в пределах от нескольких единиц до нескольких тысяч. [c.383]

Технология производства полупроводников очень сложна и требует высокой тщательности и точности. Это вызвало необходимость разработки и осуществления в заводских масштабах сверхпрецизионных методов механической и химической обработки материалов, создания термических устройств, [c.420]

В полупроводниковых тензорезистора X в качестве чувствительного элемента используют монокристалличе-ский полупроводник толщиной 20— 50 мкм, шириной до 0,5 мм и длиной 2—12 мм. Особенностью полупроводниковых тензорезисторов является их высокая чувствительность, в 50— 60 раз превышающая чувствительность проволочных тензорезисторов, и большой уровень выходного сигнала (0,1В и более). Сопротивление полупроводникового тензорезистора при одних и тех же размерах посредством добавления присадок и выбора определенной технологии изготовления может меняться от 100 Ом до 50 кОм. Тензорезисторы из кремния и германия обладают высокой чувствительностью, химически инертны и выдерживают нагрев до 500—540 °С. [c.412]

Материалы для полупроводниковой технологии предназначены для создания в твердом теле или на его поверхности микрообластей с различным характером проводимости, проводящих и изоляционных областей, контактных слоев. Полупроводниковая технология использует часть основных и вспомогательных материалов, с помощью которых создаются контактные площадки, проводниковые соединения. В связи с микроскопическими размерами полупроводниковых схем в них фактически не используются емкостные элементы на основе структур металл—диэлектрик—металл, хотя создание их на полупроводнике не представляет значительных трудно- [c.411]

Полимерные материалы обладают ценнейшими свойствами, которые можно с успехом использовать в машиностроении малой плотностью большим сопротивлением износу достаточной прочностью и пластичностью коррозионной стойкостью и электрическими свойствами (диэлектрики, полупроводники). Особая ценность полимерных материалов заключается в том, что их свойства можно варьировать в широких пределах, меняя наполнители пластмасс, технологию переработки и, наконец, само строение высокополимера как по химическому строению цепей, так И по взаимному расположению макромолекул. [c.12]

В заключение следует сказать, что применение фосфида галлия и карбида кремния далеко не исчерпывается приведенными выше конкретными случаями. По мере совершенствования технологии получения этих полупроводников области их применения в современной полупроводниковой технике будут неограниченно расширяться. [c.51]

Одним из важных и перспективных направлений применения методов эллипсометрии является разработка новых технологических процессов в полупроводниковом и оптическом приборостроении. Высокая чувствительность поляризационно-оптических методов, а также возможность проведения измерений в защитных средах делают эллипсометрию совершенным средством исследования кинетики кристаллизации пленок на различных подложках. Особый интерес для технологии полупроводников эллипсометрия представляет в связи с возможностью исследования процесса эпитаксиального выращивания. Методы эллипсометрии позволяют проводить исследования влияния различных факторов (температуры подложки, качества ее механической обработки и химической чистоты и т. д.) на характер роста пленки, а также на ее толщину и значение показателя преломления. В работах [15, 166] приведены результаты измерения толщины эпитаксиальных слоев с помощью эллипсометров на основе СО 2-лазера и лазера на парах воды. При этом погрешность измерения составляла соответственно 0,01 и 0,1 мкм. [c.208]

Простой перенос процессов планарной технологии полупроводников на производство изделий диэлектроники, очевидно, невозможен необходима адаптация к конкретным рабочим телам и вариантам конструктивного оформления элементов диэлектрических специализированных устройств. Из технологий, получивших к настоящему времени наибольшее применение, для производства элементов акусто- и электрооптики наиболее близки методы массового производства СБИС и микропроцессоров. [c.252]

Поразительные возможности современной полупроводниковой электроники и особенно микроэлектроники реализуются только по мере разработки и освоения выпуска полупроводниковых материалов с разнообразными физическими свойствами. Эти материалы позволили создать на их основе миниатюрные усилители и генераторы электрических сигналов, работающие в широком диапазоне частот интегральные микросхемы для современных компьютеров преобразователи одного вида энергии в другой полупроводниковые светодиоды, лазеры и фотоприемники, работающие в ИК- и видимом диапазонах (полупроводниковые лазеры и фотоприемники — составляющие элементной базы волоконно-оптических линий связи) детекторы излучений и частиц магнитные, пьезо-, сегне-тоэлектрические и многие другие устройства. В то же время открытие новых явлений и потребность создания более совершенных приборов для научных исследований стимулируют поиск, разработку и освоение производства новых материалов с требуемыми свойствами. Между физикой и технологией полупроводников существует тесная взаимосвязь, и часто оказывается, что получение новых физических результатов становится невозможным без постоянного прогресса в технологии. [c.3]

Технология полупроводников — это совокупность методов, которые позволяют получить полупроводник с заданными параметрами. На основе результатов, полученных в материаловедении, технологи разрабатывают и соверщенствуют промышленные способы получения материалов. [c.5]

Тем не менее ионная имплантация и радиационное легирование кристаллов сейчас — важные и быстро развивающиеся области технологии полупроводников. Так как ионная имплантация обеспечивает более точный контроль общей дозы легирующей примеси в диапазоне см , там, где это возможно, ею заменяют процессы диффузионного легирования. Очень интенсивно ионная имплантация используется для формирования сверхбольших интегральных схем. Метод радиационного легирования используется для получения кремния, необходимого для производства силовых приборов, где в качестве главного требования выступает высокая однородность распределения примесей в кристалле. Метод радиационного легирования также находит все большее применение и для легирования других полупроводниковых материалов. Так, им осуществляют легирование Ge галлием и мышьяком, InSb оловом, GaAs германием и селеном и т. д. [c.266]

Величина фото-э.д.с. существенно зависит от свойств используемого полупроводника и технологии изготовления. Для уменьшения флуктуаций темпового тока полезно охлаждение устройства. Широкое распространение получили германиевые и кремниевые фотодиоды. На рис. 8.28 приведены спектральные характеристики таких приемников света. Как видно, максимальная чувствительность германиевого фотодиода наблюдается в такой области длин волн (). iiK мкм), где использование фотоумножителей практически уже невозможно. [c.443]

Закись меди. Полупроводник с кристаллической решеткой ионного типа uaO получают в виде слоя на поверхности медных пластин их окислением при высокой температуре. Закись меди имеет малиновокрасный цвет и является полупроводником с дырочной проводимостью кристаллическая решетка — кубическая. Температура плавления за-, киси меди 1232° С, энергия запрещенной зоны =..1,56 эв, подвижность дырок невелика -= 80 см 1в-сек. Проводимость закиси меди, зависит от условий технологии, а также наличия примесей в среднем при нормальных условиях 7 = 10 /ом-сл1. [c.187]

Терморезисторы (термисторы) изготовляют в виде стерженьков, пластинок или таблеток методами керамической технологии. Сопротивление и другие свойства терморезисторов зависят не только от состава, но и от крупности зерна, от технологического процесса изготовления давления при прессовании (если полупроводник берут в виде порошка) и температуры обжига. Терморезисторы используются для измерения, регулирования температуры и термокомиен-сации, для стабилизации напряжения, ограничения импульсных пусковых токов, измерения теплопроводности жидкостей, в качестве бесконтактных реостатов и токовых реле времени. [c.265]

Настоящая книга написана в полном соответствии с программой курса, утвержденной Минвузом СССР 05.09.74 г., и представляет собой краткое введение в теорию широкого круга явлений, с которыми приходится непосредственно иметь дело конструктору и технологу радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры. Цель книги — помочь читателю понять физическую природу механических, тепловых, магнитных и электрических свойств твердых тел, контактных и - поверхностных явлений в полупроводниках, наиболее широко используемых в современной радиоэлектронике. В книге освещены также термоэлектрические, гальваномагнитные, оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках и механизмы переноса зарядов в тонких пленках. На этих явлениях основана работа широкого класса электронных приборов датчиков температуры, индукции магнитного поля, фотоэлектрических приборов, лазеров, тонкопленочных элементов и т. п. [c.3]

Из (12.26) следует, что для получения максимальной внутренней эффективности светодиода следует по возможности увеличить отношение вероятности излучательной рекомбинации к безызлуча-тельной. Безызлучательная рекомбинация, как правило, определяется в основном глубокими рекомбинационными центрами, излу-чательная же идет обычно в результате межзонных переходов (рис. 12.11, а), переходов из зоны проводимости на мелкие акцепторные уровни (рис. 12.11, 6) или с мелких донорных уровней в валентную зону (рис. 12.11, б). Вероятность безызлучательной рекомбинации можно уменьшить, очистив полупроводник от глубоких рекомбинационных центров. Сделать это очень трудно, так как сечение захвата носителей некоторыми примесными центрами, например медью, велико и требуется очень высокая степень очистки оттаких примесей. Поэтому качество светодиодов в значительной мере зависит от степени очистки исходных материалов и совершенства технологии изготовления диодов. [c.332]

Еще больше расширились возможности технологии машиностроения в самые последние годы, когда были созданы принципиально новые методы электроэррозионной (электроискровой, электроимпульсной, электроконтакт-ной и анодномеханической) обработки вместе с необходимым для их осуществления оборудованием новых типов. Эти процессы и типы оборудования предназначены, в первую очередь, для тех отраслей новой техники, в которых, как известно, широко применяются новые материалы — жаропрочные, магнитные, нержавеющие, антикавитационные и другие высоколегированные стали и твердые сплавы, полупроводники, рубины, кварц, алмазы, ферриты и др. Размерная обработка их в обычных условиях затруднительна либо вовсе невозможна. [c.19]

Для всех этих устройств в приборостроении технически обосновано и экономически целесообразно изготовлять специальные интегральные схемы высокой степени интеграции на базе технологии МДП (металл—диэлектрик—полупроводник) структур. Основные достоинства МДП-структур — более простая технология формирова- [c.413]

Однако применение алмазного скрайбера осложняется тем, что в процессе обработки появляется ряд микротрещин, сколов, особенно в месте пересечения линий скрайбирования, а также имеет место заметный износ алмазного инструмента. Эти недостатки приводят к значительному браку. Они устраняются при использовании лазерной технологии, позволившей резать полупроводнико- [c.171]

Успешное решение этой задачи возможно лишь при наличии полупроводниковых материалов, сочетающих в себе нагревостой-кость и высокие электрофизические характеристики. Из таких материалов наиболее перспективны полупроводники с широкой запрещенной зоной — фосфид галлия и карбид кремния. Получение этих материалов связано с рядом технических трудностей, обусловленных высокой температурой плавления и невозможностью получения расплава при нормальном давлении. Поэтому фосфид галлия и карбид кремния в виде монокристаллов полупроводниковой чистоты известны сравнительно недавно. Тем не менее за последнее десятилетие достигнуты значительные успехи в технологии получения этих материалов, в разработке полупроводниковых приборов на их основе. [c.45]

Гетеролазеры и гетерофотоприём-н и к и, используемые в сочетании с плёночными полупроводниковыми Болиоводами, могут выполняться на основе единой Г. и на общей полупроводниковой подложке объединяться (интегрироваться) в оптич. схему (методами планарной технологии). Для управления условиями генерации и распространения света часто используются сложные Г., активный слой к-рых состоит из неск. слоев постоянного или плавно изменяющегося состава с соответствующим изменением Sg. Помимо локализации света в пределах одного или неск, слоёв в плоскости ГП, при создании интегрально-оптнч. схем возникает необходимость дополнит, локализации световых потоков в плоскости волноводных слоёв (в плоскости ГП). Такие волноводы наз. полосковыми и создаются изменением либо состава и свойств полупроводника в плоскости ВОЛ1ГОВОДНОГО слоя, либо толщины слоёв, Встраивание гетеролазера в волноводную схему осуществляется с помощью оптического резонатора, образуемого периодич, модуляцией толщины волноводного слоя. При определ. выборе периода модуляции благодаря дифракции в волноводе возникает волна, бегущая в обратном направлении. В результате формируется распределённое отражение света (см. Интегральная оптика). [c.449]

Материалы и технология. В приборах па основе Г. чаще всего используются полупроводники AHiB и [c.449]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...