Записи с меткой ‘диффузии’

Получение кристаллов из жидкой фазы

May 6, 2013

Все технологические методы выращивания монокристаллов из жидкой фазы можно разделить на две группы: выращивание из собственных расплавов и выращивание из растворов.

Расплав — это жидкая фаза, состав которой соответствует составу кристаллизующегося нелегированного вещества или соединения.

» Читать запись: Получение кристаллов из жидкой фазы

Температурные    зависимости    растворимости примесей – основы материаловедения

May 4, 2013

Процесс диффузии может быть использован для легирования кристаллов полупроводников: объемного в случае быстро диффундирующих примесей и приповерхностного в случае медленно диффундирующих примесей (формирование p n-перехода).

Важными параметрами диффузионного легирования, как и легирования вообще, является предельная растворимость электрически активных примесей Cim  и ее температурная зависимость. Как уже говорилось, основой для определения Cim может служить уравнение (8.21) для случая диффузии из неограниченного источника. Для быстро диффундирующих примесей (объемное легирование) Cim  может быть определена с помощью холловских измерений концентрации носителей заряда, обусловленной введением в образец электрически активных примесей, при различных временах прогрева и при постоянной температуре. В случае медленно диффундирующих примесей нужно провести исследование глубины залегания p n-перехода в различных образцах с одинаковой исходной концентрацией Ci при постоянной температуре и при постоянном времени прогрева в зависимости от количества нанесенной на поверхность образца примеси. В основе этого способа определения Cim лежит установление перехода от случая диффузии из ограниченного источника примеси к случаю диффузии из неограниченного источника. Для первого случая (уравнение (8.19)) характерно изменение глубины залегания p n-перехода с ростом S при прогреве в течение одного и того же времени. Во втором случае глубина залегания p n-перехода определяется предельной растворимостью примеси Cim и, следовательно, не меняется с изменением количества примеси на поверхности. Таким образом, переход от первого случая ко второму должен проявиться в том, что изменение глубины залегания p n-перехода при некотором S прекращается. Это и будет доказательством справедливости уравнения (8.21), из которого при

» Читать запись: Температурные    зависимости    растворимости примесей – основы материаловедения

Диффузия и растворимость газов – основы материаловедения

May 1, 2013

Выращивание монокристаллов полупроводников, а также высокотемпературный прогрев при различных технологических операциях часто проводятся в атмосферах водорода, инертных газов (гелий, аргон и т. д.) или в вакууме. Кроме того, при нагреве камера роста кристаллов «дегазируется», выделяя в значительных количествах кислород и другие адсорбированные на стенках камеры газы. Все эти газы способны растворяться в расплаве и проникать в кристалл.

» Читать запись: Диффузия и растворимость газов – основы материаловедения

Основные параметры диффузии

May 1, 2013

Чтобы установить зависимость коэффициента диффузии D от температуры, можно использовать уравнение (8.7) для частоты прыжков атома

f = Zν exp(−Q/kT). Тогда с учетом того, что D = fδ2/6 выражение для

» Читать запись: Основные параметры диффузии

Эффекты, обусловленные ретроградной растворимостью – основы материаловедения

April 29, 2013

Представленные на рис. 8.11 температурные зависимости растворимости быстро диффундирующих примесей могут обусловливать эффекты обратимых изменений концентрации электрически активных примесей. Например, если примесь введена диффузией при достаточно высокой температуре, когда ее растворимость близка к максимальной, то последующее понижение температуры делает соответствующий твердый раствор пересыщенным. В таких условиях, как и любая неравновесная система, раствор стремится перейти в термодинамически равновесное состояние, соответствующее меньшей концентрации электрически активной примеси. Избыток ее должен выделиться во вторую фазу, то есть перейти в электрически неактивное состояние. Подобный эффект в полупроводниках носит название «осаждения примесей», а параметром, контролирующим его скорость, является коэффициент диффузии соответствующей примеси.

» Читать запись: Эффекты, обусловленные ретроградной растворимостью – основы материаловедения

Диффузия  примесей в кристаллах

April 23, 2013

Процессы диффузии очень распространены и играют огромную роль во многих важнейших технологических процессах получения и обработки полупроводников, а также при фазовых и структурных превращениях. Диффузия примесей лежит в основе процесса гомогенизации свойств материала при термообработках, в ряде случаев лимитирует очистку, играет огромную роль при распаде пересыщенных твердых растворов, их упорядочении и разупорядочении. Процессы диффузии используются для получения p n-переходов, для формирования базовых и эмиттерных областей и резисторов в биполярной технологии изготовления полупроводниковых приборов, для создания областей истока и стока в МОП-технологии и т. д. Поэтому знание основных законов диффузии, диффузионных параметров примесей необходимо для выбора оптимальных режимов технологических операций, а также для понимания некоторых эффектов, проявляющихся в процессе изготовления полупроводниковых схем и приборов.

» Читать запись: Диффузия  примесей в кристаллах

Усилители в интегральном исполнении

December 22, 2011

В идеальном дифференциальном усилителе пара идентичных транзисторов находится в тесном тепловом контакте, так что они остаются в точности одинаковыми во всем рабочем диапазоне температур. Кроме того, необходимо, чтобы суммарный ток эмиттеров не зависел от температуры, для чего в генераторе стабильного тока должна быть применена температурная компенсация напряжения на базе транзистора. Эти требования успешно удовлетворяются в интегральной микросхеме, где все компоненты, будучи размещены на одном кристалле, оказываются в тесном тепловом контакте. В основе производства интегральных микросхем лежит процедура фотолитографирования. Транзисторы, резисторы и диоды образуются из р- и «-слоев, создаваемых посредством диффузии, для управления которой применяются различные маски. Хотя сами процессы диффузии содержат элемент случайности, в результате чего параметры одной части схемы слегка отличаются от параметров другой части, все же в пределах одного кристалла нетрудно создавать попарно согласованные транзисторы и резисторы, что как раз и обеспечивается применением идентичных масок.

» Читать запись: Усилители в интегральном исполнении

Положение р-п-перехода

October 5, 2011

В светодиодах на основе двойной гетероструктуры бывает трудно сформировать р-n-переход в барьерном слое. Обычно нижний барьерный слой является областью п-типа, а верхний — областью р-типа. Активный слой при этом либо совсем не легирован, либо слабо легирован примесями п- или р-типа. Однако при перераспределении примесей р-п- переход может быть сформирован в одном из ограничивающих барьерных слоев. Диффузия примесей в процессе формирования кристалла объясняется высокой технологической температурой, длительностью процесса выращивания и большим коэффициентом диффузии примесей. Перераспределение примесей происходит за счет их диффузии, сегрегации и дрейфа.

» Читать запись: Положение р-п-перехода

Распределение носителей в гомогенных р-n-переходах

August 22, 2011

Распределение носителей тока в гомогенных р-п-переходах, т. е. в переходах в пределах одного материала, зависит от коэффициента диффузии носителей. Коэффициент диффузии носителей измерить довольно трудно. Гораздо проще экспериментально определить подвижность носителей, используя для этого, например, эффект Холла, а коэффициент диффузии получить из соотношения Эйнштейна, которое для невырожденных полупроводников имеет вид

» Читать запись: Распределение носителей в гомогенных р-n-переходах

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты