Металлы, диэлектрики, полупроводники

Металлы, диэлектрики, полупроводники. Металлы и диэлектрики существенно различаются характером заполнения энергетических зон электронами. На рис. 6.11 заполненным электронным состояниям отвечает двойная штриховка, а свободным — однократная. Случай а относится к металлу, б—к диэлектрику. В последнем случае свободная зона — это зона проводимости, а полностью заполненная — валентная зона. Хотя обобществленные электроны и перемещаются по кристаллу, однако для электропроводимости этого мало надо, чтобы носители заряда обладали также некоторой свободой перемещения по шкале энергии. Ведь для направленного переноса заряда нужна соответствующая составляющая скорости электронов, что связано с приращением энергии. Ясно, что в полностью заполненной зоне приращение энергии невозможно, поэтому в случае б на рисунке мы имеем диэлектрик. [c.143]

Основными базовыми элементами интегральных схем, включая большие и сверхбольшие схемы, являются структуры металл-диэлектрик—полупроводник. В качестве перспективных материалов для диэлектрического слоя, толшина которого составляет около [c.165]

Структуры металл-диэлектрик-полупроводник [c.37]

СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК-ПОЛУПРОВОДНИК [c.114]

Основными проблемами при создании диэлектрических пленок для полупроводниковых приборов на основе структур металл-диэлектрик-полупроводник, позволяющих управлять параметрами приборов после их изготовления, являются [c.143]

Усилив, наконец, мощность электронного луча, им можно резать, сверлить, фрезеровать, строгать с небывалой скоростью и чистотой лю-бью металлы, диэлектрики, полупроводники, тугоплавкие вещества. Ведь если поток электронов, собранный в пучок диаметром в один микрон, ускорить до энергии в 150 000 электрон-вольт, то его удельная мощность достигнет огромной величины 500 ООО киловатт на кв. см. (удельная мощность вольтовой дуги в пять тысяч раз меньше) — солидная электростанция на острие иглы Понятно, что перед такой мощью не устоит никакой материал. Температура в зоне обработки достигает температуры поверхности Солнца. Но так как поток электронов тонко сфокусирован, то соседние участки остаются относительно холодными и структура окружающего материала не меняется. [c.85]

Проектирование топологии — процесс преобразования электрической или логической схемы в описание послойной реализации схемных компонентов (транзисторов, диодов, резисторов) и связей между ними в многослойной интегральной структуре. Известен типовой технологический процесс и заданы конструкторско-технологические ограничения. Технологических процессов изготовления БИС существует множество, по типам используемых транзисторов выделяют технологические процессы для структур металл— диэлектрик — полупроводник (МДП) и биполярных. При производстве БИС на МДП-транзисторах необходимы по крайней [c.153]

Металлы, диэлектрики, полупроводники. [c.14]

Большая интегральная микросхема (БИС) — интегральная микросхема, содержащая 500 и более элементов, изготовленных по биполярной технологии 1000 и более элементов, изготовленных по МДП-тех-нологии (МДП — металл — диэлектрик — полупроводник). [c.265]

М — Д — П-СТРУКТУРА (структура металл — диэлектрик — полупроводник), конденсатор, состоящий из пластины полупроводника, слоя диэлектрика и металлич. электрода. При зарядке конденсатора электропроводность полупроводника изменяется вблизи границы раздела с диэлектриком вследствие изменения концентрации носителей заряда. На этом основана работа ряда приборов. [c.399]

Рис. 5.2. Схемы энергетических зон диэлектрика, металла н полупроводника при 7 =0 справа—энергетические зоны полупроводника при 7 >0.

В отличие от металлов в полупроводниках и диэлектриках также возникает так называемый внутренний фотоэффект, состояш,ий в возбуждении электронов из валентной зоны в зону проводимости. Для внутреннего фотоэффекта энергия поглощенного светового кванта не должна быть меньше ширины запрещенной зоны (разность энергии между нижней границей зоны проводимости и верхней границей валентной зоны). [c.345]

В зависимости от кристаллической структуры один и тот же элемент может быть либо металлом, либо полупроводником, либо диэлектриком. Например, известно, что белое олово—металл, а серое—полупроводник, углерод в виде алмаза—диэлектрик, а в виде графита он проявляет металлические свойства. [c.84]

В гл. 2 мы отмечали, что в основу классификации твердых тел могут быть положены различные признаки. По удельной электропроводности а все твердые тела можно разделить на три большие группы металлы, диэлектрики и полупроводники. Металлы являются прекрасными проводниками электрического тока. Их удельная электропроводность при комнатной температуре колеблется от 10 до 10 Ом- -см-. Диэлектрики, наоборот, практически не проводят ток —их используют как изоляторы. Удельная электропроводность этой группы веществ меньше, чем 10 Ом -см . Твердые тела, имеющие промежуточные значения а, т. е. 10 — 10 ° Ом -см , относятся к классу полупроводников. [c.208]

Заполнение зон электронами в металлах, диэлектриках и полупроводниках схематически показано на рис. 7.10. В табл. 7.1 при-230 [c.230]

Подавляющее большинство окружающих нас веществ представляет собой неупорядоченные системы, в которых отсутствует дальний порядок, но в то же время существует ближний порядок в расположении атомов. Такие вещества называют аморфными, некристаллическими или неупорядоченными. Среди неупорядоченных веществ имеются такие, которые обладают механическими свойствами, сходными с механическими свойствами кристаллических твердых тел. Некристаллические вещества, в которых коэффициент сдвиговой вязкости превышает 10 —10 H /м , обычно называют аморфными твердыми телами (типичное значение вязкости для жидкости вблизи температуры плавления 10 H /м ). Многочисленные экспериментальные исследования показали, что аморфные твердые тела, подобно кристаллическим, могут быть диэлектриками, полупроводниками и металлами. [c.353]

Рассмотренные нами представления позволяют перенести на аморфные вещества то объяснение различия между диэлектриками, полупроводниками и металлами, которое было дано в обычной зонной теории твердых тел. Если уровень Ферми лежит в области нелокализованных состояний, то вещество представляет собой металл. Его сопротивление при 7- 0 К стремится к некоторому конечному значению. Если же уровень Ферми при низких температурах находится в интервале энергии, занятом локализованными состояниями, то материал представляет собой полупроводник или диэлектрик. Здесь возможны два типа проводимости [c.359]

ВЭЭ из металлов и полупроводников. В металлах и полупроводниках максимальное значение Ят обычно лежит в пределах 0,5—1,8 (табл. 25.19—25.21 и рис. 25.31—25.38). В некоторых диэлектриках (щелочногалоидные кристаллы, MgO) От значительно больше (10—35). Это обусловлено большой глубиной выхода вторичных электронов из этих материалов (20—100 нм). Наличие в диэлектрике сильного электрического поля, направленного от эмитирующей поверхности в глубь слоя (т. е. ускоряющего вторичные электроны), приводит к значительному увеличению а. Сильное поле обычно создается электронной бомбардировкой тонкого слоя диэлектрика на проводящей подложке при такой энергии [c.582]

Диэлектрики, полупроводники, полуметаллы и металлы выделены соответственно шрифтом (светлый, штриховка, сетка и жирный). [c.1232]

Слэтер Дж. Диэлектрики, полупроводники, металлы. — М. Мир, 1969. [c.292]

Рис. 3.3. Энергетические зонные диаграммы при температуре Т = О К а - металла б - полупроводника в - диэлектрика

Электротехнические материалы разделяются на три группы металлы, неметаллические материалы (электроизоляционные материалы или диэлектрики) и полупроводники. В данном учебном пособии рассматриваются электротехнические материалы двух групп металлы и полупроводники. В связи с задачами курса в учебном пособии большое внимание уделяется эксплуатационным характеристикам материалов. Современное развитие науки о металлах характеризуется возрастанием роли физических представлений. Поэтому в учебном пособии главам, посвященным конкретному изучению свойств отдельных групп электротехнических материалов, предшествуют главы, в которых рассматриваются некоторые вопросы физического металловедения. [c.4]

Оксиды металлов являются полупроводниками, т. е. веществами, электрическое сопротивление которых занимает промежуточное положение между электрическим сопротивлением металлов и диэлектриков и свойства которых (в частности, электропроводность) существенно зависят от температуры. При этом оксиды делятся на две группы [c.20]

Структуру, изображенную на рис. 8.34, а, состоящую из слоев металл — диэлектрик — полупроводник, называют МДП-струк-турой. Часто в качестве слоя диэлектрика в ней используется пленка окисла (SiOa, AI2O3 и др.), на которую напыляется тонкая металлическая пленка Л1. В этом случае структуру называют МОН-струк-турон. [c.250]

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]

Б двумерных системах, в структурах металл—диэлектрик — полупроводник (МJ ,n-структурах) для электронов над поверхностью жидкого гелия и в др. системах, где положпт. и отрицат. заряды разнесены в пространстве на расстояние, значительно превышающее ср, расстояние d между зарядами каждого слоя (рис. 1). Этим обеспечиваетсн од1городность фона. [c.274]

Аналогично в гетероструктурах (напр., на основе GaAs) у свободной поверхности полупроводников и на границах зёрен (Si, Ge, InSh и др.) образуется двумерный слой с избыточной концептрациеп подвижных носителей заряда или с инверсной проводимостью (см. Инверсионный слой). Он возникает из-за изгиба зон и при приложении разности потенциалов к структуре металл — диэлектрик — полупроводник (см. МДП-структура). Д. п. — [c.565]

Законы К. м. составляют фундамент наук о строении вещества. Они иозволили выяснить строение электронных оболочек атомов и расшифровать атомные и молекулярные снектры, установить природу хим. связи, объяснить периодич. систему элементов Менделеева, понять строение и свойства атомных ядер. Поскольку свойства макроскопич. тел определяются движением и взаимодействием частиц, из к-рых они состоят, законы К. м. объясняют многие макроскопич. явления, напр. температурную зависимость и величину теплоёмкости макроскопич. систем (газов, твёрдых тел). Законы К. м. лежат в основе теории строения твёрдых тел (металлов, диэлектриков, полупроводников) и её многочисл. техн. приложений. Только на основе К. м. удалось последовательно объяснить магн. свойства веществ а создать теорию ферромагнетизма и антиферромагнетизма. К. м. естеств. образом решила ряд проблем классич. статистич. физики, напр, обосновала теорему Нернста (см. Третье начало термодинамики), разрешила Гиббса парадокс. Важное значение имеют макроскоиич. квантовые эффекты, проявляющиеся, [c.273]

Монокристаллический кремний в слитках (ГОСТ 19658—81, ОКП 17, 7930), предназначенный для приготовления пластин-подложек, используемых в производстве эпитаксиальных структур и структур металл—диэлектрик—полупроводник, легированный, бором (Б) (марки ЭКДБ), изготовляют дырочного типа электрической проводимости (Д), и легированный фосфором (Ф) (марки ЭКЭФ) или сурьмой (С) [c.572]

Вполне реальными для широкого практического освоения в ближайшем будуш ем являются процессы получения высококачественных моно-кристаллических слоев кремния, арсенида галлия и других полупроводниковых материалов на изолирующих (в том числе некристаллических) подложках большой площади, а также процессы эпитаксиального выращивания многослойных гетерокомпозиций типа металл—диэлектрик-полупроводник. В последнем случае, помимо традиционных эпитаксиальных технологий, целесообразно использовать интенсивно разрабатываемые в последние годы процессы создания скрытых проводящих и диэлектрических слоев, путем высокодозовой ионной имплантации ( ионного синтеза ) и последующего термического отжига. Успешная реализация последних требует детального исследования закономерностей дефектообразования и механизма протекающих процессов на различных этапах ионного синтеза и последующей твердотельной эпитаксии. Пока такого рода исследования проводятся в основном в применении к кремнию. На очереди другие важнейшие полупроводниковые материалы. [c.86]

Увеличение степени интеграции изделий микроэлектроники обусловливает необходимость повышения их надежности, что неразрывно связано с совершенствованием методов производственного контроля интегральных схем. Достигнутый уровень развития технологии, высокая интеграция и надежность ИС и БИС на основе кремния указывают на то, что в качестве основного материала для изготовления интегральных схем на ближайшие 10—15 лет останется кремний. Основными базовыми элементами И С и БИС будут являться структуры металл—диэлектрик-полупроводник (МДП) с диэлектрическими слоями на основе термической двуокиси кремния. Увеличение степени интеграции микросхем обеспечивается уменьшением длины каналов и толщины подзатвор- [c.116]

МДП —металл — диэлектрик — полупроводник (структура) МКП — микрокаиальная пластина [c.6]

В оптически управляемом ПВМС на основе структуры металл диэлектрик — полупроводник легко обеспечить изменение электрического поля в полупроводнике под влиянием внешнего излучения и в случае использования эффекта Франца—Келдыша. [c.205]

Структуру металл — диэлектрик — полупроводник сокращенно называют МДП-структурой. Если в качестве диэлектрика применяют оксид, то в целях конкретизации, ее называют МОП-структурой. Эффект поля лежит в основе принципа работы Л ДП-транзисто-ров. [c.81]

Полевые транзисторы в отличие от биполярных имеют большее входное сопротивление, обладают значительно большей стабильностью при изменении температуры, создают меньшего уровня шум, обладают более высокой стойкостью к действию ионизирующего излучения. Разновидностью полевых транзисторов являются транзисторы с изолированным затвором, или МДП-транзисторы (металл — диэлектрик — полупроводник) или МОП-транзисторы (металл — оксид — полупроводник). Различают МДП-транзисторы с собственным каналом, характеристики которого представлены на рис. 3.23, и МДП-транзисторы с индуцированным каналом, характеристики которого даны на рис. 3.24. Параметры МДП-транзисторов аналогичны параметрам полевых транзисторов, транзисхоры имеют те же преимущества, что и биполярные. По сравнению с полевыми транзисторами МДП-транзисторы имеют большее входное сопротивление, достигающее 10 ...10 Ом, и меньшую входную ёмкость, что позволяет их использовать на частотах до сотен мегагерц. [c.472]

Соотношение (3.41) является теоретической основой метода релаксационной спектроскопии глубоких уровней (РСГУ), который широко используется для исследования энергетического спектра структур металл-диэлектрик-полупроводник. Подчеркнем, что уравнения (3.38)-(3.41) справедливы при выполнении двух условий 1) центры захвата взаимодействуют только с одной зоной делокализованных состояний 2) в процессе возврашения к равновесию можно пренебречь захватом (первым членом в уравнении (3.36)). [c.97]

Практически к настоящему времени исследованы два типа двумерных плазменных систем электроны над поверхностью жидкого гелия [155] и носители заряда в инверсионных каналах структур металл — диэлектрик — полупроводник [ 15б1. Интерес к двумерным плазменным структурам объясняется тем, что в экспериментах на одном образце удается изменять их характерные параметры в широких пределах, например плотность поверхностного заряда — на четыре-пять порядков. Успехи современной полупроводниковой технологии, в частности развитие методов молекулярной эпитаксии, позволяют предположить, что двумерные системы в обозримом будущем найдут широкое применение в микроэлектронике. Поэтому мы рассмотрим коротко некоторые свойства двумерной плазмы и ее взаимодействие с акустоэлектрическими волнами в пьезокристалле. Коллективные колебания в такой системе называются двумерными плазмонами. Они наблюдались в [155—156]. Плазменные колебания существуют при ют > 1 (т — феноменологическое время релаксации). Закон дисперсии плазмонов в длинноволновом пределе ю > kv, где v — характерная скорость электронов, имеет вид [1571 [c.157]

В последнее время наибольшее внимание уделяется созданию монолитных акустоэлектрических конвольверов. На рис. 9.11 изображен принцип устройства монолитного конвольвера со структурой металл — диэлектрик— полупроводник, в этом случае используется нелинейный характер взаимодействия между ПАВ и носителями тока в полупроводнике. Величина конволюции регулируется напряжением смещения. Наибольшее значение этой величины при использовании устройства, приведенного на рис. 9.11 [273], можно получить при напряжении смещения 10 В. [c.438]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...