Записи с меткой ‘примесей’

Введение в электронику: Общие сведения о полупроводниках

July 13, 2014

Принцип действия диодов, транзисторов и других так называемых активных компонентов основан на свойствах полупроводниковых материалов. В электронике традиционно использовались два класса

материалов – изоляторы и проводники. Первые оказывают сильное сопротивление прохождению через них электрического тока, через вторые он протекает практически беспрепятственно. Промежуточным вариантом являются полупроводниковые материалы, или полупроводники, по свойствам аналогичные изоляторам, но способные при особых условиях пропускать электрический ток.

» Читать запись: Введение в электронику: Общие сведения о полупроводниках

Влияние состава сплава и природы диффундирующего вещества на скорость и параметры диффузии

June 11, 2013

Диффузия в полупроводниковых материалах имеет ряд особенностей. Важнейшей из этих особенностей является наличие в полупроводниках электрически активных примесей и собственных дефектов, прежде всего вакансий. Кулоновское взаимодействие между ними изменяет подвижность, концентрацию и характер распределения дефектов и соответственно условия и скорость диффузии. Важно также, что влияние примесей в полупроводниках проявляется при весьма малых концентрациях. Кроме того, на процессы диффузии в полупроводниках сказывается и низкая компактность решеток последних.

» Читать запись: Влияние состава сплава и природы диффундирующего вещества на скорость и параметры диффузии

Диффузия в германии и кремнии – основы материаловедения

June 9, 2013

К настоящему времени наиболее полные данные о коэффициентах диффузии различных примесей получены для германия и кремния. Первоначально основное внимание при исследовании диффузии было сосредоточено на определении коэффициентов диффузии тех примесей, которые существенно изменяли электрические свойства этих полупроводников и приводили к возникновению p n-переходов. К таким примесям прежде всего относятся элементы IIIA и VA подгрупп таблицы Менделеева, которые образуют с германием и кремнием, как правило, твердые растворы замещения и создают в запрещенной зоне «мелкие» водородоподобные энергетические уровни. Эти примеси сравнительно легко ионизуются, поэтому в широком интервале температур являются основными источниками носителей тока; при этом приводимость Ge и Si изменяется в большом диапазоне (на несколько порядков).

» Читать запись: Диффузия в германии и кремнии – основы материаловедения

Модификация метода очистки зонной плавкой. Контроль чистоты материала и оценка содержания в нем примесей

June 3, 2013

На степень очистки материала методом зонной плавки влияют такие параметры, как ее скорость, чистота контейнера, в котором она производится, и температура плавления очищаемого материала.

В реальных условиях фронт кристаллизации может двигаться со скоростью большей, чем скорость диффузии примеси в расплаве. В этих неравновесных условиях связь между концентрациями в твердой и жидкой фазах описывается с помощью эффективного коэффициента разделения K. Для повышения эффективности процесса очистки необходимо предельно приблизить значение K к K0. Это может быть достигнуто за

» Читать запись: Модификация метода очистки зонной плавкой. Контроль чистоты материала и оценка содержания в нем примесей

Пассивные методы выравнивания состава – основы материаловедения

June 2, 2013

Однородные кристаллы полупроводников проще всего получить, используя без всяких изменений обычные кристаллизационные процессы: нормальную направленную кристаллизацию и зонную плавку. В этом случае используют приблизительно однородно легированную часть кристалла. Анализ кривых распределения примесей (см. гл. 5) в этих процессах показывает, что наиболее равномерно легированная часть кристалла примыкает к одному из его концов, поэтому целесообразно для дальнейшей работы использовать именно эти части.

» Читать запись: Пассивные методы выравнивания состава – основы материаловедения

Примеси – основы материаловедения

May 27, 2013

В этом разделе мы рассмотрим группу дефектов, которая связана с введением в полупроводник чужеродных атомов — примесей. Сначала мы приведем существующую классификацию примесей, а затем рассмотрим конкретные примеры всех типов примесей в элементарных полупроводниках и полупроводниковых соединениях.

» Читать запись: Примеси – основы материаловедения

Примеси в полупроводниковых соединениях – основы материаловедения

May 27, 2013

Рассмотрим поведение примесей в полупроводниковых соединениях на примере соединений типа AIIIBV. Поведение примесей в соединениях типа AIIIBV так же, как и в элементарных полупроводниках, определяется положением примеси в периодической системе, однако оно становится более сложным из-за усложнения строения основного вещества. В соединениях возрастает число различных позиций, которые могут занимать примесные атомы.

» Читать запись: Примеси в полупроводниковых соединениях – основы материаловедения

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

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

Примеси в элементарных полупроводниках

April 25, 2013

Поведение примесей в элементарных полупроводниках рассмотрим на примере их поведения в германии и кремнии. Напомним, что главным образом это поведение определяется положением примесей в периодиче

» Читать запись: Примеси в элементарных полупроводниках

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