Кремний монокристаллы

Дополнительно очищают кремний зонной плавкой. Монокристаллы кремния с соответствующими добавками служат для изготовления различных полупроводниковых устройств (выпрямителей переменного тока, фотоэлементов и пр.). Из кремниевых фотоэлементов (преобразователи световой энергии п электрическую), в частности, построены солнечные батареи, обеспечивающие питание радиоаппаратуры на космических аппаратах. [c.412]

Рис. 52. Монокристалл кремния, полученный вытягиванием из расплава.

Работа 9.2. Определение толщины слоя естественного оксида на поверхности монокристалла кремния [c.194]

Окончательная очистка полупроводникового кремния происходит при вытягивании монокристаллов Si из его расплава. [c.368]

Рис. 40. Лауэграмма монокристалла кремния

Очистка кремния методом зонной плавки достигается медленным (не более 2 мм/мин) передвижением узкой расплавленной зоны (или нескольких таких зон) по всей длине образца твердого материала, вследствие чего за ней перемещаются примеси, и это позволяет получить особо чистые монокристаллы кремния. С no-s-мощью зонной плавки можно получить однородный твердый раствор кремния в германии. [c.8]

Тем не менее, есть опасения, что с течением времени будет происходить загрязнение монокристаллов кремния углеродом. Вызвано это тем, что в ряде случаев происходит разгар материала нагревателя в вершине паза. Прежде всего это касается нагревателей с вертикальными пазами. Для устранения этого недостатка предложена конструкция нагревателя с дополнительными пазами, [c.67]

Эпитаксиальным осаждением халькогенидов в вакууме на нагретой подложке, роль которой играли монокристаллы поваренной соли, германия, кремния и некоторых других веществ, мы получали двух-, трех- и четырехслойные пленки с заданным чередованием слоев разного состава и толщины. [c.45]

В. Ф. Киселев (1961 г.) получил надежные опытные доказательства и дал теоретическое обоснование строгого подчинения процесса хемосорбции закономерности стехиометрии. Совместно с сотрудниками им было установлено, что величины и теплоты сорбции на графите обусловлены количеством и характером межатомных связей, возникающих между атомами сорбата и атомами поверхности сорбента. Он отмечает, что хемосорбция на атомарно чистой поверхности приводит к насыщению разорванных на поверхности химических связей. Происходит восстановление нормальной гибридизации орбиталей поверхностных атомов благодаря их связи с хемосорбированными атомами. Исследование поверхности полупроводников со структурой алмаза, а именно монокристаллов германия и кремния методом дифракции медленных электронов, показало, что при сорбции на них кислорода, иода, брома, воды и атомов некоторых металлов действительно восстанавливается порядок в расположении атомов на поверхности, что и позволяет восстанавливать нормальную гибридизацию. [c.199]

Монокристаллы кремния гидратировали в парах воды при 180 или при 500° С в атмосфере очищенного азота. Каждый цикл наслаивания осуществляли в результате четырех последовательных операций 1) обработка гидроксилированной поверхности образца четыреххлористым кремнием 2) удаление образовавшегося хлористого водорода 3) гидролиз поверхностных хлорсодержащих групп парами воды при 180° С 4) высушивание образца. [c.207]

На монокристаллах кремния синтезировали многозонные эле- [c.211]

Совершенно по-другому протекают процессы химической сборки твердого углерода, которую можно осуществлять, например, на графитной подложке, и двуокиси кремния — на монокристалле кремния. [c.213]

Синтез двуокиси кремния на поверхности монокристаллов кремния начинается с поверхностного окисления и гидратирования [c.214]

Деструкционно-эпитаксиальное превращение протекает не обязательно в порах твердых веществ. Опыт показал, что его можно наблюдать также на поверхностях монокристаллов. Так, например, осаждали гидросиликатные слои на поверхности оводненного кварца, а также окисленного с поверхности и оводненного кремния. И в этом случае зона гидросиликата имеет высокую удельную поверхность и регулярную систему микропор одного и того же диаметра. [c.237]

Монокристаллы кремния высокой степени чистоты получают выращиванием в вакууме из расплава и зонной перекристаллизацией. [c.8]

В целом зонная перекристаллизация является очень эффективным методом глубокой очистки веществ. Она позволяет произвести очистку веществ до содержания в них отдельных лимитирующих примесей на уровне 10 —10 мае. % и ниже. Именно с применением этого метода в настоящее время получают наиболее чистые вещества, такие, как германий, кремний, олово, алюминий и др. Важнейшей областью использования зонной перекристаллизации является также производство монокристаллов, в том числе с заданным распределением легирующих добавок. [c.128]

Как известно, кристаллизация из расплава используется для очистки многих веществ, в том числе и таких тугоплавких, как кремний, германий, различных металлов и солей. Однако высокая температура процесса увеличивает вероятность взаимодействия очищаемого вещества с материалом разделительной аппаратуры, что приводит к загрязнению этого вещества. Например, в процессах зонной очистки и выращивании монокристаллов германия он долго находится в расплавленном состоянии при температуре 1000°С в контакте с контейнером (лодочкой). Хотя контейнер обычно изготавливают из графита высокой чистоты, тем не менее оказывается, что в ходе процесса имеет место переход некоторых примесей, содержащихся в графите, в германий. Следовательно, задача подбора подходящих конструкционных материалов в подобных случаях приобретает важное значение. С целью выработки рекомендаций по повышению их качества или замены представляет интерес оценка загрязняющего действия этих материалов. Рассмотрим кратко некоторые оценки загрязнения очищаемого вещества примесью, одноименной с отделяемой. [c.144]

Исходя из положений данного следствия на поверхности, например монокристаллов кремния, были созданы многозонные структуры, программированные по химическому составу каж- [c.40]

Работа 2.5. Выращивание монокристаллов кремния (германия) [c.57]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

Схема установки для выращивания монокристаллов кремния (германия) приведена на рис. 2.5. Рабочее пространство для выращивания кристалла представляет собой вакуумную камеру 1 с двумя крышками — верхней 2 и нижней 3. Через нижнюю крышку вводится шток 4, на котором крепятся тигель 5 и электроды 6, подводящие питание к нагревателю 7 тигля. Тигель 5 выполнен из чистого графита. Через верхнюю крышку вводится охлажденный шток 8, на котором закрепляется затравка 9. Верхний шток центрирован относительно тигля с расплавом. Для хорошего перемешивания расплава оба штока соединены с механизмами, обеспечивающими их поступательное и вращательное движение в любом направлении. [c.60]

Реальная поверхность кре.мния содержит весьма тонкий слой оксида кремния (1,0—1,5 нм), который образуется в ходе технологических процессов полировки монокристалла и очистки его поверхности от примесей при химическом удалении поверхностного слоя, нарушенного механической обработкой и окончательной промывкой монокристалла в растворителях и воде. При этом поверхностные атомы кремния оксидной пленки могут быть связаны с гидроксильными группами, кроме того, на поверхности физически адсорбируются молекулы воды. Аналогичная картина имеет место и на поверхности кристаллического оксида кремния— кварца. Исходя из этого химическая гомогенизация поверхности указанных материалов должна включать, с одной стороны, удаление физически сорбированной воды, а с другой — достижение максимальной степени гидроксилирования поверхности. Последнее оказывается одним из важнейших условии при использовании поверхности твердых веществ в качестве матрицы для осуществления на ней направленного синтеза, например, оксидных структур методом молекулярного наслаивания. Предельная степень гидроксилирования обусловливает максимальное заполнение поверхности элемент-кислородными структурными единицами, и, таким образом, вопрос стандартизации гидроксильного покрова поверхности при подготовке к синтезу является одним из важнейших, определяющим сплошность синтезированного методом молекулярного наслаивания слоя. [c.78]

К настоящему времени в реакциях молекулярного наслаивания систематически обследован широкий круг соединений элементов III — VIII групп периодической системы. При этом в качестве матриц, на которых осуществлен синтез, использовались материалы различной химической природы и структуры как простые, например кремний, так и сложные (кремнезем, алюмосиликаты), являющиеся диэлектриками, полупроводниками. Синтез методом молекулярного наслаивания в надлежащих условиях одинаково успешно идет на поверхности монокристаллов и пористых материалов (силикагель), а также высокодисперсных порошков. [c.215]

Работа 9.4. Эллипсометрическое исследование свойств слоев оксида титана, синтезированных на поверхности монокристалла кремния методом молекулярного наслаивания [c.197]

Осажденный кремний представляет собой компактную трубку, которая может быть непосредственно использована для вертикальной бестигельной зонной плавки. Тантал должен быть хорошо очищенным. Но атомы его сами попадают в кремний, поэтому чаще всего образцы кремния после их отделения от танталовой фольги сначала стравливают на 0,1—0,2 мм смесью азотной и плавиковой кислот, промывают деионизованной водой, сушат и только тогда подвергают бестигельной зонной плавке. Таким образом, можно получить спектрально чистый кремний. Монокристаллы, полученные из такого кремния, обладают сопротивлением от десятков до нескольких сотен ом-см. Несколько проще тетраиодидным методом получают чистейшие образцы титана, циркония, гафния. [c.264]

Таким образом, можно получить спектрально чистый кремний. Монокристаллы, полученные из такого кремния, обладают сопротивлением от десятков до нескольких сотен Ом-см. Несколько проще тетраиодидным методом получают чистейшие образцы титана, циркония, гафния. [c.328]

Перспективно использование кремния в пленочной технологии (создание тонкопленочных интегральных схем на диэлектрических подложках, в частности, структур типа кремний на сапфире , тонкопленочных элементов солнечных батарей и др.). Для этой цели используют ноликристаллический кремний, монокристаллы кремния, нитрид кремния, силициды платины, палладия, никеля, кобальта, хрома и др. Для элементов солнечных батарей разрабатывают специальные материалы (монокристаллы кремния в виде лент и пластин, ноликристаллический кремний специальной чистоты, гидрированный аморфный кремний и др.) и структуры. [c.129]

Совершенно чистый кремний — монокристалл, который после очень сложной и трудной очистки (на 10 млрд. атомов кремния остается не более одного атома примеси) применяется для полупро водниковых усилителей и фотосопротивлений (кремниевые фотоэлементы). Добавление в такой чистый полупроводник сверхмикро-скопических долей других веществ позволяет изменять по желанию некоторые его физические свойства. Так, прибавка одной миллионной части процента сурьмы к такому полупроводнику, как чистый германий, значительно меняет его электрическое сопротивление, не нарушая других важных электрических свойств. [c.285]

Особо чистый кремний применяют для изготовления рабочих элементов полупроводниковых устройств (интегральные схемы ЭВМ, солнечные батареи и др.). Разработана технология изготовления интегральных схем, позволяющая размещать иа 1 см поверхности пластиики, вырезанной из монокристалла кремпнп, десятки тысяч транзисторов и сопротивлений, связанных друг с другом в единую схему. [c.376]

Одним из важных условий получения высокой степени структурного соверщенства монокристаллов кремния является сведение до минимума загрязнения кристаллов, как чqDeз расплав, так и через газовую фазу. [c.67]

Проведение в натурных условиях испытания нагревателей из УКМ с пироуглеродным покрытием подтвердили возможность выращивания монокристаллов кремния высокой чистоты. Были вьфашены монокристаллы кремния с тем же уровнем содержания таких регламентированных примесей как Си, А1, Ре, Аи, а содержание кислорода и углерода в них было меньше, чем в серийных монокристаллах. [c.67]

Монокристаллы германия, кремния, арсенида галлия, сульфида свинца и т. п. используют для изготовления полупроводниковой аппаратуры диодов, триодов и т. д. (см. разд. У.14). Монокристаллы рубина, фторида лития и некоторые полупроводники применяются в лазерах. Монокристаллы кварца, каменной соли, кремния, германия, исландского шпата, фторида лития и др. применяют в оптических узлах многих приборов физико-химического анализа. Монокристаллы кварца и сегиетовой соли используют для стабилизации радиочастот, генерирования ультразвука, изготовления основных деталей микрофонов, телефонов, манометров, адаптеров и т. д. Монокристаллы алмаза широко используются при обработке особо твердых материалов и бурении горных пород. Отходы монокристаллов рубина нашли применение в часовой промышленности. Многие монокристаллы применяются так же в качестве украшений (бриллиант, топаз, сапфир, рубин и др.). [c.38]

Синтез монокристаллов методом вытягивания из расплава разработан Чохрольским. В расплав чистого кремния погружают конец кристаллографически ориентированного монокристалла кремния и затем медленно вытягивают из расплава до тех пор, пока не закристаллизуется весь расплав. Этим способом выращиваются монокристаллы длиной до 240 мм и диаметром 15—20 мм. [c.8]

Окончательную очистку полупроводникового кремния проиодят вытягиванием монокристаллов Si из его расплава. [c.376]

Диоксид кремния 5Ю2 практически не растворяется в воде при комнатной температуре. В воде, нагретой под давлением выше 100 С, кварц заметно растворяется, и этим пользуются для выращивания болыиих (30 см и более) монокристаллов искусственного кварца. На кварц не действуют никакие кислоты, кроме фтороводородной [c.378]

Особо чистый кремний применяют для изготовления полупроводниковых устройств (инте1рольные схемы ЭВМ, солнечные батареи и др ). Разработана технология производства интегральных схем, позволяющая размещать на I см поверхности пластинки, вырезанной из монокристалла кремния, десятки тысяч транзисторов и других радиоэлементов. [c.382]

Кристаллы со структурой алмаза (германий, кремний, арсенид галлия и др.) как при естественном росте, так и прн искусственном выращивании стремятся принять октаэдрическую форму. Это стремление проявляется в том, что при выращивании кристаллов вытягиванием из расплава монокристалл растет не в форме правильного цилиндра с гладкой поверхностью, а имеет на ней более или менее широкие полосы, распределенные по периметру поперечного сечения строго в соответствии с ориентировкой. Если монокристалл ориентирован по осп роста параллельно направлению (III), то хорошо просматриваются три вертикальные полосы, расположенные сим-ме рично через 120°. При направлении роста (100) образуются четыре вертикальные полосы, расположенные на цилиндрической поверхности через 90°. Внешние признаки такого рода могут быть использованы при определении кристаллографической [c.59]

Приборы, посуда и реактивы установка для выращивания кристаллов чашка Петри, пинцет кремний или германий, блочный или поликристаллический, марки КП (ГП) монокристалл кремния или германия 0,5 г (затравка), 3%-ный раствор Н2О2, раствор NaOH. [c.60]

Работа 5.5. Получение титаноксидных слоев заданной толщины на монокристалле кремния [c.109]

Каким образом осуществляется контроль за толщиной синтезируемой на поверхности монокристалла кремния титаноксид-ной пленки [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология