Монокристалла полупроводника

3.21. Вздутия (блистеринг) на поверхности монокристалла молибдена, облученного ионами гелия с энергией 20 кэВ и флюенсом 1,1Х XI О22 ион/м2 при температуре 400 К

Термоэмиссионные свойства молибдена ухудшаются при понижении степени вакуума [125]. Это связано, по-видимому, с избирательной адсорбцией на отдельных гранях молибденовых монокристаллов других газовых примесей, препятствующих адсорбции атомов цезия и взаимодействующих с ним в адсорбированном слое. Например, эмиссия электронов с плоскостей {110} и {112} монокристалла молибдена в парах цезия заметно различается до и после загрязнения ( 4.1) [125]. (Температура цезия в вакууме 68—69° С.)

-Чем более очищен и совершенен монокристалл, тем выше относительное остаточное сопротивление /С. При таком методе оценки после двух проходов зоны относительное остаточное электросопротивление монокристалла молибдена от десятка единиц для исходного поликристаллического материала возрастает до 2000—3000 для монокристалла [9]. Одновременно увеличение степени чистоты и совершенства монокристаллов молибдена проявляется в снижении их сопротивления пластической деформации. С повышением числа проходов зоны при зонной электронно-лучевой плавке (свыше двух) незначительно уменьшается прочность монокристаллов молибдена и возрастает пластичность (см. табл. 4.7).

Энергия ативации ползучести монокристалла молибдена <2п=93,5-4-106 ккал/моль [48, 105, 177—179] близка к энергии активации ползучести Qn=114 ккал/моль поликристаллического молибдена [105, 185] и к энергии активации самодиффузии молибдена Qc = 92~115 ккал/моль [97, 105, 169]. Кроме того, лри Г^=0,5 Гпл и среднем уровне напряжений энергия активации

4.9. Изменение микротвердости Я(д, и полуширины линии (004), прокатанного на 50% монокристалла молибдена ориентации {001} <110> при изохронном отжиге [24]

4.10. Микроструктура прокатанного на 70% монокристалла молибдена ориентации {001} <110> после отжига (Х120) [24]:

4.11. Рентгенограмма монокристалла молибдена ориентации {001} <110>, прокатанного с обжатием на 70% и отожженного при 2500° С в течение 1 ч [24]

При сварке металла со скоростью, близкой к скорости выращивания монокристалла молибдена, субструктура шва оказывается такой же, как и в исходном монокристалле [24, 121, 137, 209].

4. Анизотропия работы выхода монокристалла молибдена. —«Журн. техн. физики», 1966, т. 36, № 7, с. 1310.— Авт.: Савицкий Е. М., Буров И. В., Литвак Л. Н. и др.

40. Дубовицкая Н. В., Лариков Л. Н., Яковенко Ю. Д. Исследование изменений дислокационной субструктуры монокристалла молибдена при чередовании деформации и отжига. — В кн.: Структура и свойства монокристаллов тугоплавких металлов. М., «Наука», 1973, с. 167.

71. Копецкий Ч. В., Кулеско Г. И., Насиканова Н. Н. — Рекристаллизация сильно деформированного монокристалла молибдена. — «Физ. и химия обработки материалов», 1971, № 3, с. 73.

Для изготовления тензорезисторов широко применяется кремний, обладающий высокой тензочувствительностью и термостойкостью. Технология изготовления тензорезисторов весьма многообразна. Из распространенных способов следует отметить следующие: диффузия примесей в пластинку полупроводника; производство из германиевой дендритной ленты; выпиливание тензо-чувствительных элементов из монокристалла полупроводника; нанесение эпитаксиальных пленок полупроводника на диэлектрические и полупроводниковые подложки.

Кристалл примесного полупроводника с однородной проводимостью р-типа или л-типа будет пропускать ток в любом направлении. Работа полупроводниковых диодов и транзисторов основана на использовании явлений, возникающих в контакте между областями полупроводников разного типа электрической проводимости. Слой на границе между двумя областями монокристалла полупроводника, одна из которых имеет электрическую проводимость л-типа, другая р-типа, называется электронно-дырочным переходом (р—л-переход). Для создания р—л-переходов в монокристаллах полупроводника разработаны сепциальные технологии, которые непрерывно совершенствуются.

Метод сплавления заключается в том, что в пластинку, вырезанную из монокристалла полупроводника с «- или /7-проводи-мостью, производят вплавление металлической проволочки, содержащей заданные примеси, например индия /« ( 5, а).

При контакте двух полупроводников с различным типом электропроводности вследствие градиента концентрации носителей заряда возникает их диффузия в области с противоположным типом электропроводности. В результате диффузии нарушается электрическая нейтральность областей монокристалла полупроводника, примыкающих к их границе.

граничивающий две области монокристалла полупроводника с различной электропроводностью.

Динистор — неуправляемый тиристор, имеющий два внешних вывода. Тринистор-—управляемый тиристор, имеющий три внешних вывода. Структура тиристора состоит из четырех областей монокристалла полупроводника с чередующимся типом электропроводности ( 1.17,а).

В полупроводниковых ИС. роль резистора выполняет объемное сопротивление участка монокристалла полупроводника, в объеме которого изготовляют ИС. Кристалл в этом случае является подложкой. Для получения требуемого номинала резистора размеры соответствующего участка, а также его проводимость должны иметь строго определенные значения. Чаще всего резисторы получают локальной диффузией примесей через маску, ограничивающую зону резистора. Резисторы, полученные с помощью диффузионной технологии, называются диффузионными. На 9.4 показан интегральный пленочный резистор, полученный с помощью диффузионной технологии. Концы резистивного элемента / соединяются с пленочными контактами площадки 2, выполненными из металла (алюминий, медь, золото), наносимого на подложку 3.

Периодический характер кинетики гетерогенного процесса образования новой фазы, которому подчиняется и процесс кристаллизации расплава, проявляется в возникновении на цилиндрической поверхности монокристалла периодической мелкой нарезки, представляющей собой торцы монокристаллических слоев микроскопического размера, растущих на плоскостях, ограняющих фронт кристаллизации. Схема образования такой нарезки иллюстрируется на примере роста монокристалла полупроводника, обладающего алмазоподобной структурой в кристаллографическом направлении [111] ( 4.9). Растущие на ограняющих периферийную часть фронта кристаллизации плоскостях {111} монокристаллические микрослои выходят за пределы переохлажденной области расплава, попадают в область перегретого расплава, оплавляются, и рост их прекращается. Однако монокристалл непрерывно вытягивается из расплава и неоплавившийся микрослой перестает контактировать с расплавом, образуя выступ, из большого числа которых и состоит мелкая нарезка на поверхности монокристалла. Особенно рельефно она видна на псевдогранях монокристалла в виде коротких дуг, обращенных выпуклостью к головной его части. Нижняя часть образующего нарезку выступа имеет атомно-гладкую зеркальную поверхность. Верхняя часть, образованная торцами микрослоев «пакета» ( 4.9, а), матовая.

В том случае, когда исходный полупроводниковый материал содержит заметное количество однотипной примеси или его легируют одновременно двумя однотипными примесями, удельное сопротивление монокристалла полупроводника при комнатной температуре определяется суммой концентраций этих двух примесей:

4.20. Распределение продуктов обработки и разделки монокристалла полупроводника по его длине:

Для компоновки единичной загрузки материала в тигель для последующего выращивания товарного монокристалла полупроводника необходимо использовать только обороты с известными параметрами. При этом для получения монокристалла с требуемым по расчету параметром необходимо, чтобы значения параметров оборота находились в пределах одного порядка. С учетом этого номинальное значение параметра е„ом (удельное сопротивление, концентрация носителей заряда и др.) в компоновке, состоящей из кусков оборотов с различными параметрами, рассчитывают по уравнению