Матеріали електронної техніки


початок - наступна сторінка

Методи отримання кремнію

1.Технічний кремній (95-97%) отримують при відновленні кремнізьому () в електричній дузі між графітовими електродами.
2.Хлорування з метою отримання .
3.Глубоке очищення методами екстракції, ретефікації, гідролізу.
4.
водневе відновлення з метою отримання полікристалічного злитку

5.металургічне очищення методом безтігельної плавки.

Метод безтігельної плавки

Метод безтігельної плавки

Злиток кремнію вертикально затримують в тримачах і за допомогою ВЧ індуктора створюють розплавлену зону. Після 15-20 проходів вдається довести r до 20-30 Ом× м. Для очищення кремнію від бору, очищення проводять в середовищі водню, що вміщує пари води. Це дозволяє ще на порядок знизити вміст домішок і довести r до Ом× м.

6.вирощування монокристалів та легування. Для цього застосовують методи:

а) основний промисловий – метод Чохральського.
б) напрямленої кристалізації в установці для безтігельної плавки. (Після відрізання забрудненого кінця кремнію, в тримач поміщають монокристалічне тіло – затравка. В місці стику розміщується ВЧ індуктор і починають плавно підіймати ВЧ індуктор, тому починається напрямлена кристалізація від монокристалічної затравки. Висока щільність дефектів частково усувається за рахунок швидкого обертання штоків в різні сторони).

Рис: установка для безтігельної плавки

в) перспективний метод – гарнісажний метод Чохральського. Розплавленна зона утворюється за допомогою електронно – променевої установки в глибокому вакуумі. Технологія використання електронно – променевих гармат наз. еліоніка.

В маркіруванні злитків вказується спосіб отримання.

К – метод Чохральського;
Б – Безтігельна зонна плавка;
Г – Електронно – променева плавка;

Технологія отримання складних н/п

В порівнянні з отриманням елементарних матеріалів має додаткову технологічну операцію – синтез сполуки.

Отримання сполук, що не розкладаються

Для отримання антімоніда In (InSb) очищені In і Sb сплавляють в каврцевому тиглі в атмосфері H. Сполука, що утворюється має стереометричний склад. Надлишкові In і Sb легко відділяються від сполуки.

Отримання сполук, що розкладаються.

1 метод. Метод Бріджмана (сумістний синтез і вирощування монокристалів в 3х зонній печі).

Процес проводять в запаяній кварцовій ампулі в 3х зонній печі. В низькотемпературній зоні розміщують наважку летучого компонента . Випарувавшись він утворює необхідний тиск пару, і через отвір в кварцовій перегородці проникає в високотемпературну зону і розчиняється в розплаві . Відбувається синтез сполуки і після витримки проводять напрямлену кристалізацію від монокристалічної затравки.

2 метод. – метод Чохральського із під шару флюсу (B2O3). Пари летучого компоненту з кварцевого реактора по похилій трубі потрапляють в тігель де знаходиться . Відбувається синтез (під шаром флюсу), потім трубку підіймають з розплаву і вводять верхній шток з монокристалічною затравкою. Вирощування кристалу проводять звичайним методом. Флюс не реагує не з компонентом не з сполукою.

Властивості твердих тіл

Для позначення параметрів комірки застосовують позасистемну одиницю ангстрем. (1Å=10-10м )

Індекси Мюлєра

Індекси Мюлєра застосовуються для позначення площин і напрямків напівпровідникових пластин.

Власна провідність н/п

- позначається і-типу”. Умова такої провідності n=p. Відбувається в дуже чистих н/п.

Електронна провідність

Електронна провідність - електронна провідність “n-типу”. Створюється при легуванні в н/п (Ge,Si). Вводяться легуючі домішки V групи (P, V, As) – донори. При легуванні н/п змінюється енергетичний стан деяких носіїв заряду. На зонній діаграмі з’являється новий рівень – донорний, який розташовується в з/з під зоною провідності. n>p

Діркова провідність

Діркова провідність це провідність p-типу”. В н/п вводяться легуючі домішки III групи – акцептори. В забороненій зоні утворюється новий енергетичний рівень (акцепторний) розташований над валентною зоною. p>n

Провідники в електричному полі

При поміщенні їх в електростатичне поле відбувається перерозподіл зарядів. Таке явище називається електростатична індукція. Перерозподіл зарядів відбувається до того часу, поки напруженість поля в середені провідника не стане рівним 0, а поверхня стає еквапотенціальною поверхнею.

Характеристики германію

Германій – це сірий кристалічний (решітка типу алмаза: кубічна, гранецентрована) твердий матеріал (твердість по шкалі Мооса » 6,5).

Температура плавлення 937°С, r власного германію » 0,68 Ом×м.

DЕ » 0,72 еВ. Ця характеристика впливає на температурний діапазон роботи майбутніх приладів (від-60 до +80 °С).

Рухомість носіїв зарядів mн визначає частотний діапазон роботи майбутніх приладів. mн=0,39 м2×с; mр=0,19. Ці значення високі, тому германій може застосовуватисть на ВЧ і НВЧ.

Маркіровка германію

ГДГ 0,75 (111)

Кристалографічна орієнтація в індексал Міллєра

Питомий ел. Опір в Ом×см

Легуючий елемент

Тип електропровідності

Назва елекменту


початок - наступна сторінка

Останнє оновлення 10 січня 2009 р.