Поверхность монокристалла

где Ъ — коэффициент испарения, учитывающий аэродинамические условия сушки и физические свойства жидкости; S — площадь поверхности; Рм и Р0 — давление водяных паров на поверхность материала и в окружающей среде.

Как видно из 9-15, а, поверхность материала, параллельная электродам конденсатора, эквипотенциальна. Эквипотенци-альность поверхности раздела диэлектрика и воздуха есть следствие принятой идеализации картины поля. В этом случае можно ввести в рассмотрение емкость воздушного зазора Cs и комплексную емкость материала С2 = вС2, где С2 — взаимная емкость между поверхностями диэлектрика.

Поверхность материала после электроискровой обработки оказывается оплавленной, причем глубина оплавления определяется характеристиками материала, энергией и длитель-

На поверхность материала наносят слой особого светочувствительного состава — фоторезиста. Фоторезисты— светочувствительные и устойчивые к воздействию агрессивных сред {кислот, щелочей) вещества, предназначенные для создания защитного рельефа требуемой конфигурации от последующего воздействия химических, физических, электрохимических и прочих агрессивных воздействии. Защитный рельеф образуется в результате того, что под действием света, падающего на определенные участки фоторезистивного слоя, последние изменяют свои физико-химические свойства.

Испарение вещества. Энергия выхода молекулы при нагреве вещества должна быть достаточной для преодоления межмолекулярных связей. В первую очередь поверхность материала покидают наиболее «нагретые» молекулы, т. е. молекулы, обладающие наибольшей энергией. Поэтому испарение имеет место при любой температуре, хотя испарение вещества с понижением температуры значительно уменьшается. Одновременно с испарением происходит и обратный процесс: некоторые молекулы в результате столкновения с другими молекулами пара возвращаются обратно в вещество (конденсируются). При равенстве количества испаряющихся и конденсирующихся в единицу времени молекул наступает термодинамическое равновесие (состояние насыщения). Равновесная плотность пара данного (вещества, а следовательно, и его давление ps зависят только от температуры: с возрастанием температуры давление пара 'быстро возрастает ( 2.3). Связь давления насыщенного пара ps с абсолютной температурой Т выражается следующей эмпирической зависимостью

Сущность процесса фотолитографии заключается в следующем. На поверхность материала наносят слой особого светочувствительного материала — фоторезиста, устойчивого к воздействию агрессивных сред (кислот, щелочей). Он предназначен для создания защитного рельефа требуемой конфигурации от последующего воздействия химических, физических, электрических и прочих агрессивных воздействий. Защитный рельеф образуется в результате того, что под действием света, падающего на определенные участки фоторезистивного слоя, последние изменяют свои физико-химические свойства.

Испарение вещества. Энергия выхода молекулы при нагреве вещества должна быть достаточной для преодоления межмолекулярных связей. В первую очередь поверхность материала покидают наиболее «нагретые» молекулы, т. е. молекулы, обладающие наибольшей энергией. Поэтому испарение имеет место при любой температуре, хотя испарение вещества с понижением температуры значительно уменьшается. Одновременно с испарением происходит и обратный процесс: некоторые молекулы в результате столкновения с другими молекулами пара возвращаются обратно в вещество (конденсируются). При равенстве количества испаряющихся и конденсирующихся в единицу времени молекул наступает термодинамическое равновесие (состояние насыщения). Равновесная плотность пара данного (вещества, а следовательно, и его давление ps зависят только от температуры: с возрастанием температуры давление пара 'быстро возрастает ( 2.3). Связь давления насыщенного пара ps с абсолютной температурой Т выражается следующей эмпирической зависимостью

Энергия излучения,- попадая на поверхность материала, убывает по мере проникновения в глубину по закону: /

превышать 3 кг. Органическое стекло распиливается ленточными и дисковыми пилами с электромоторным приводом, применяемыми для распиловки древесины. Толстые листы распиливаются ленточными полотнами с крупными зубьями (Л = 1,5мм). Скорость резания — не более 15 м/сек. Величина подачи зависит от толщины материала и лежит в пределах 1—2 м/мин. Дисковые пилы применяются диаметром 300 -г- 350 мм с мелкими зубьями (высота зуба 0,6 -ь 2,5 мм; развод до 1 мм). Наиболее удобны для распиловки круглопильные станки на колонке с подачей пилы на материал, при распиловке которыми поверхность материала не повреждается.

Энергия излучения, попадая на поверхность материала, убывает по мере проникновения в глубину по закону

Лужением называют нанесение на поверхность материала расплавленного припоя, смачивающего эту поверхность и кристаллизующегося на ней. Лужение является способом подготовки поверхности соединяемых металлов под пайку и дозированного введения припоя в зону пайки.

Плесень содержит большое количество влаги, которая покрывает тонким слоем поверхность материала, способствуя тем самым возникновению химической реакции. Появление плесени предотвращается частым проветриванием участка, где работают реле.

В соответствии с ГОСТ 19658—81 метод модуляции проводимости в точечном контакте используют для измерение времени жизни неравновесных носителей заряда в слитках монокристаллического кремния с удельным сопротивлением 5-10~'—5-1)2 Ом-см в следующих диапазонах: более 2,8 мкс — для кремния /5-типа, более 7,7 мкс — для кремния тг-типа. Измерительный зонд изготавливают для образцов р-типа из фосфористой бронзы, дл:1 образцов га-типа— из алюминия. Формовку контакта измерительного зонда осуществляют кратковременной подачей на измерительный зонд постоянного напряжения от источника с напряжением 300—400 В. Поверхность монокристалла шлифуют абразивным или алмазным порошком; при недостаточной инжекции допускается химическое травление. На боковой поверхности монокристалла создают омический контакт площадью не менее 1 см2 путем нанесения палладия, никеля, индий-галлиевой или алюминий-ггллиевой пасты. Длительность инжектирующего импульса тока выбирают в зависимости от марок образцов и ожидаемого значения времени жизни носителей заряда; при малых значениях времени жизни она составляет 50 мкс. При соблюдении всех требований к с )едствам измерения и вспомогательным устройствам, а также к условиям проведения измерений погрешность измерения времени жизни носителей заряда не превышает ±20%.

Рассмотрим особенности морфологии поверхности монокристалла с алмазоподобной структурой, выращиваемого из расплава в наиболее распространенном кристаллографическом направлении <111> ( 4.8, а). При росте цилиндрической части монокристалла с расплавом контактируют базовая грань ADF и три сходящиеся к направлению роста боковые грани CDF, EDA и BFA. Выходы боковых граней на 'цилиндрическую поверхность монокристалла образуют на ней три плоские псевдограни, расположенные под углом 120° друг к другу, т. е. в форме равностороннего треугольника ( 4.8, б). У монокристаллов, выращенных в кристаллографическом направлении <100>, такие псевдограни располагаются в форме квадрата, а в направлении <110> —в форме ромба ( 4.8, б). Эти фигуры явля-

4.36. Типичные двойники в монокристаллах алмазоподобных полупроводников, выращенных методом Чохральского в кристаллографическом направлении <111>, вызванные попаданием постороннего включения на грань (а) и на боковую поверхность монокристалла (б), изменением диаметра монокристалла (в) и резким изменением температуры расплава (г)

Изготовление интегрального транзистора с диодом Шотки не требует введения дополнительных технологических операций. Необходимо лишь изменить соответствующим образом фотошаблон, применяемый при проведении фотолитографии для снятия диоксида кремния под контакты, и расширить слой напыляемого алюминия за металлургическую границу коллекторного перехода. Однако при снятии диоксида кремния в месте выхода коллекторного перехода на поверхность монокристалла кремния и при обработке этой поверхности перед нанесением алюминиевой металлизации следует предотвратить возможность загрязнения p-n-перехода коллектора неконтролируемыми примесями.

На поверхность монокристалла вблизи каждой из областей наносится слой металла — электрод прибора, к которому затем привариваются выводы из тонкой проволоки.

Для изоляции компонентов интегральных схем друг от друга используется высокое сопротивление обратно смещенного р-п-пере-хода или специально создаваемые изолирующие области. Соединяют компоненты токоведущими дорожками, напыляемыми на поверхность монокристалла..

На поверхность монокристалла вблизи каждой из областей наносится слой металла — электрод прибора, к которому затем привариваются выводы из тонкой проволоки.

Расстояние между дислокациями в малоугловой границе может изменяться в широких пределах. Для случая с направлением [112] на плоскости (111) .малоугловая граница наиболее четкая с малым расстоянием между дислокациями возле поверхности монокристалла, к центру же четкость теряется и наконец дислокации располагаются беспорядочно. У малоугловых границ, не выходящих на поверхность монокристалла, оба конца размыты. Часто малоугловая граница состоит не из одной стенки дислокаций, а идущих параллельно, плотно примыкающих двух, трех и более.

Естественно, что такая поверхность гарантирует высокое совершенство самого монокристалла. Тем не менее в производстве как правило поверхность монокристалла, получаемого известными методами выращивания, является ступенчатой, шероховатой. Распределение дефектов и примесей в кристаллах неоднородно и часто не удовлетворяет критериям необходимого качества.

Рентгеновский метод является более распространенным и точным. В этом случае снимают лауэграмму и по симметрии рефлексов определяют ориентацию плоскости среза. В последние годы для этих целей созданы автоматизированные рентгеновские дифрактометры типа "Дрон" и др., у которых отраженные лучи регистрируются с помощью ионизационных счетчиков. Применяется следующая последовательность операций определения ориентации. Монокристалл устанавливают в гониометрическое устройство дифрактометра. Первичный пучок рентгеновских лучей направляют на торцевую поверхность монокристалла так, чтобы плоскость этой поверхности совпадала с осью гониометра. На практике это достигают плотным прижатием контролируемой поверхности монокристалла к базовой поверхности держателя образца. С помощью поворотного устройства гониометра монокристалл поворачивают до положения, соответствующего углу Вульфа- Брэгга (8ftfcj), который заранее определяют для интересующих кристаллографических плоскостей по формуле: Qhkl = arcsin (пХ/2сГд/), где X. - длина

от заданной кристаллографической плоскости. Ориентацию монокристаллов оценивают по максимальному отклонению Vmax- Для этого на торцевую поверхность монокристалла наносят две взаимно перпендикулярные оси X и Y. Монокристалл устанавливают так, чтобы ось X была параллельна оси гониометра. Затем монокристалл поворачивают вокруг оси X на угол 6ft]lc/ и, поворачивая его относительно этого положения, находят максимум отражения и регистрируют угол А1 по шкале гониометра. Повернув монокристалл вокруг оси на 180 °, таким же образом находят угол А2. Затем устанавливают монокристалл так, чтобы параллельной оси гониометра стала ось Y, и, выполнив те же операции, находят значение углов Бг и Б2. После этого находят угол разориеити-ровки а (в плоскости, перпендикулярной оси X) и угол Р (в плоскости, перпендикулярной оси У): а = (А1 - А2)/2; Р = (Бг - Б2)/2. Если углы а и Р составляют < 7°, то утах = >/«2+ Р2 .