ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

5 ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

Таблиця 5.1 - Електродні сплави для Ge

Номер завд.	Сплав		Температу-ра топлен-ня⁰С (об-ласть рідкої фази)	Особливості сплавів
Номер завд.	Основа	Додатковий еле-мент, %	Температу-ра топлен-ня⁰С (об-ласть рідкої фази)	Особливості сплавів

	In	-		Має низьку температуру топлення, пластичний, легко обробляється
	Al	-		Має високу температуру топлен-ня, можливо утворення тріщин
	In	Ga, 1¸5		Покращуються електричні влас-тивості внаслідок великої роз-чинності Ga в Ge
	Au	Al, 2	550¸800	Вимагає високих температур топ-лення, крихкий, важко обробляється
	Au	Ga, 4	850¸860	Легко готується, але вимагає під-вищених температур сплавлення
	Pb	Ga, 0,5	317¸325	Дуже пластичний, присутність Ga забезпечує високу концентра-цію в Ge
	Pb	Sb, 0,1	252¸260	Дуже пластичний, але вимагає підвищених температур для сплавлення (до 700⁰С)
Електродні сплави для Si
	Al	-		Просто обробляється, легко спла-вляється, утворюючи p-n-перехід з добрими електричними власти-востям, але утворюються тріщи-ни. Має малу теплопровідність
	Al	5¸12	577¸660	Зберігаючи всі переваги чистого Al, за значенням КТР наближається до Si

	AlGe	-10-50	429¸900	Має більш низьку евтектичну температуру. Однак при високо-му вмісті Ge важко обробляється
	AlGa	до 35	425¸660	Дуже м’який
	Au	B, 1 Al, 2		В і Al вводяться як легуючі домішки. Сплави дуже крихкі
	Sn	As 1¸3 Pb 5 Sb до 10		Сплави достатньо м'які, пластич-ні. Однак для гарного сплавлення вимагають застосування флюсів (наприклад, фтористого цезію)

Таблиця 5.2 - Дифузанти і способи дифузії з газової фази

N	Еле-мент	Джерело дифузанта	Спосіб дифузії	Параметри і особливості дифузії

	В	Борний ангідрид В₂О₃ Т_пп=600 ⁰С	У відкритій трубі, в двозонній печі при струмі азоту 400 см³/хв	Зміна температури кремнію в ряду 700¸1300 ⁰Спризво-дить до зміни поверхневої концентрації в діапазоні 10¹⁸¸10²¹ см^-3
	В	В₂О₃ 600 ⁰С	У евакуйованій ампулі, наповне-ній аргоном, в однозонній печі	-“-
		-“-	У кварцовому або керамічному кон-тейнері, на повітрі	-“-
	Al	Алюміній напилюється у вакуумі на пластину кремнію	У евакуйованій ампулі або у відкритій ампулі, або у відкритій трубі контейнера у потоці азоту або аргону	С₀=10¹⁷см^-3, оскільки алюміній реагує з кварцом. Для усунення цього вико-ристовуються керамічні труби і контейнери, тоді С₀=10¹⁹ см^-3

	In	Елементарний індій (у вигляді розплаву)	У евакуйованій до 10^-5тор камері або в ампулі. Тиск па-ри над розплавом індію Р_In= 10exp(44000/RT)	При Т_In=600¸750 ⁰C T_Ge=700¸900 ⁰C C₀=10¹⁷¸10 см^-3
	In	Елементарний (напилений на пластину Ge)	У відкритій трубі, в потоку формін-газу в одно- або у двозонній печі	При Т_Ge=850¸900⁰C C₀=5×10¹⁸ см^-3
	In	In₂O₃ (засто-совується для дифузії)	У евакуйованій ампулі	При Т_Si=850¸900 ⁰C C₀=10¹⁷¸10¹⁹ см^-3
	Ga	Елементарний Ga (у вигляді розплаву)	У евакуйованій до 10^-5тор в камері (ампулі). Тиск па-ри над розплавом галію P_Gа=2×10^-9exp(-78000/RT)	При T_Ga=600¸700 ⁰C T_Gе=800¸900 ⁰C C₀=10¹⁶¸10²⁰ см^-3
	Ga	Елементарний Ga (у ви-гляді розплаву)	У відкритій трубі, в двозонній печі при струмі аргону 400 см²/хв	При дифузії в кремній при Т=1100¸1350 ⁰СС₀=10¹⁷¸10¹⁸ см^-3
	Sb	Елементарна Sb або Sb₂O₃	У евакуйованій ам-пулі або у відкри-тій трубі. При ди-фузії в кремній проходить взаємо-дія на поверхні пластин (у випадку Sb₂O₃) 2Sb₂O₃+ 3Si=4Sb+3SiO₂	При Т_Si=1100¸1350 ⁰CC₀=10¹⁸¸10²¹ см^-3
	Р	Елементар-ний фосфор	У евакуйованій ам-пулі або у відкри-тій трубі у двозон-ній печі в струмені водню (200 см-³/хв)	При T_Ge=700¸800 ⁰C^, T_P=150¸325 ⁰CC₀=2×10¹⁸P₀^1/4(P₀ тор) при T_Si=1250 ⁰C,T_P=(-30)+(35) ⁰C C₀⁼5×10¹⁶+5×10¹⁸ см^-3

	Р	P₂O₅	У евакуйованій ампулі або у від-критій трубі у двозонній печі у струмі азоту (1 л/хв), гелію або водню	При T_Si=1200¸1300 ⁰CT_P₂_O₅=200¸250 ⁰CC₀=10²¹¸10²² см^-3
		Водний роз-чин P₂O₅ з до-мішкою ети-лового спирту змішується з тетраетилортосилікатом (ТЕОС), куди додається аміак, ТЕОС гідролізується, утворюючи насичену фосфором H₂SiO₃	У евакуйованій ам-пулі або у двозон-ній печі, у відкри-тій трубі, у струме-ні азоту. Викорис-тання чистого N₂ сприяє ерозії пове-рхні Si. Для усуне-ння цьо-го в N₂ до-дають О₂ (1%). Збільшення концентрації веде до різкого змен-шення С₀ (більш ніж у 10 разів).	При T_Si=1200¸1300 ⁰C C₀=5×10¹⁹¸10²⁰ см^-3Присутність пари води приводить до утворення на кремнії метафосфорної кислоти, що зменшує С₀
	Р	Хлорид фосфору PCl₃	У двозонній печі при кімнатній або трохи більшій температурах, у відкритій трубі, в потоці аргону або азоту	При T_Si=1100¸1250 ⁰C C₀=10¹⁹¸5×10²⁰ см^-3
	As	Елементарний As (грану-льований або порошковий)	У евакуйованій ампулі або у відкритій трубі, в двозонній печі	При T_Ge=700¸800 ⁰C T_As=60¸350 ⁰CC₀=2,5×10²⁰×P^1/4(тор)
	-“-	-“-	-“-	При T_Si=1200¸1900 ⁰C T_As=900¸1100 ⁰CC₀=10¹⁸¸10²⁰ см^-3

	As	Германій легований до великих концентрацій (r=0,001 Ом×см)	У евакуйованій ампулі або у відкритій трубі, в контейнері	Для Ge можна досягнути С₀=10¹⁸ см^-3
	As	As₂O₃ (миш`якови-стий ангідрид)	У евакуйованій ампулі, в однозонній печі	При T_Si=1100¸1350 ⁰C C₀=10¹⁷¸10¹⁸ см^-3в присутності пари води помітно менше С₀
	В	B₂O₃ наноситься випаровуванням у вакуумі з вольфрамового кошика	У відкритій трубі, в струмі інертного газу або кисню при Т=600 ⁰Свідбувається ут-ворення шару рід-кого боросилікат-ного скла. Наступ-ну дифузію можна вести на повітрі	При Т_Si=1000¸1300 ⁰CC₀=10¹⁷¸10²¹ см^-3. У процесі дифузії на по-верхні пластин майже завжди утворюється боросилікатне скло. Внаслідок випаровування бору на протилежній стороні завжди утворюється дифузійний шар (з меншою С₀)
	В	B₂O₃ осаджується в евакуйованій ампулі при 1000¸1100 ⁰С за 1 год	У евакуйованій ампулі або на повітрі
	В	Насичений 11% розчин В₂О₃ у метиловому спирті. Краплі розчину рівномірно розтікаються по поверхні пла-стини напівпровідника. Після висихання спир-ту залишається шар В₂О₃	У відкритій трубі, в однозонній печі або контейнері, в атмосферному повітрі	При дифузії з концентрованого розчину розподіл домішки описується еrfc-функцією, при концентрації В₂О₃ менше 0,5% функцією Гауса С₀=3×10²⁰ см^-3

	В	BCl₃ або інші галогеніди бору, BCl₃ летка сполука, Т_кип=12,5 ⁰С. Пари хлориду підхоплюються азотом і транспортую-ться в зону осадження	У відкритій трубі осаджується бор на кремній 4BCl₃+ 3Si>4B+3SiCl₄. Температура плас-тин 1150¸1250 ⁰С. Дифузія ведеться або в струмені N₂ або на повітрі в контейнері. Зразки вміщують в нагріту піч	Присутність кисню при осадженні бору небажана, оскільки бор зв'язується в В₂О₃ (вище декількох хвилин) викликає ерозію поверхні пластин. С₀ регулюється температурою осадження хлориду і співвідношенням суміші
	Al	Шар Al наноситься випаровуван-ням у вакуумі і має товщину не менше за 0,5¸1,0 мкм	У відкритій трубі в керамічному контейнері або на відкритому повітрі	Значення С₀ близьке до граничної розчинності. Плівка Al₂O₃, що утворюється на повітрі, досить щільна, що перешкоджає окисленню і випаровуванню рідини Si навіть при Т=1300 ⁰С
	In	З розплаву, напиленого на напівпро-відник шару In	У відкритій трубі, в струмені інерт-ного газу або в ампулі, наповненій аргоном	При T_Ge=700¸900 ⁰C C₀=10¹⁷¸10¹⁹ см^-3
	In	Сплав PbIn	-“-	-“-

Таблиця 5.3 - Дифузанти і способи дифузії в GaAs і InSb

№ вар	А^IIIB^V	Еле-мент	Спосіб дифузії	Параметри дифузії	Особливості дифузії

	GaAs	Zn	З газової фази в ева-куйованій ампулі, у двозонній печі. Тиск пари P_Zn= 5,34×10⁸× exp (-15300/Т)	При Т=800-1000 ⁰Сдосягається С₀=10×²⁰ см^-3, D_Zn=15exp(-2,49/kT)	У ампулу додає-ться As або поро-шок GaAs, оскіль-ки при 1000 ⁰С відбувається часткове розкла-дання GaAs і збід-нення пари цин-ком внаслідок утворення Zn₃As₂. При Т=750 ⁰Сутвориться сполука ZnAs₂, яка розкладається при 800 ⁰С
	GaAs	Cd	З газової фази в ева-куйованій ампулі в двозонній печі	При Т=900¸1000 ⁰Сдосягається С₀=10¹⁸ см^-3Dcd=0,05еxp (-2,43/kT)	-“-
	GaAs	S	З газової фази в евакуйованій ампулі	При густині пари SP=8×10¹⁶ см-³С₀=2×10¹⁸ см-³D_S=4×10^-3exp (-4,03/kT)	Щоб виключити утворення на поверхні GaAs плівки GaAs внас-лідок надлишку сірки, необхідно забезпечити густину пари S не більше за 10¹⁷ см^-3

	GaAs	Se	З газової фази в евакуйованій ампулі	При густині пари Se=5×10¹⁷ см^-3досягається С₀=2×10²¹ см^-3D_Se=3×10^-3exp(-4,16/kT)	Збільшення густини пари Se призводить до утворення аморфної плівки на поверхні GaAs і зменшенню С₀
	GaAs	Sn	З поверх-невого джерела у вигляді на-пиленого шару Sn в евакуйованій ампулі	С₀=10¹⁹¸10²⁰ см^-3D_Sn=6×10⁴exp (- 2,5/kT)	-“-
	InSb	Sn Zn	З газової фази або з поверхне-вого дже-рела в ева-куйованій ампулі, на-повненій Ar	D_Zn=1,4×10^-7exp(- 0,86/kT) D_Sn=5,5×10-5exp(-0,75/kT)	Дифузанти можуть наноситися електролітичним осадженням з розчинів в соляній кислоті

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒