Электрохимическое травление р—л-переходов

Электрохимическое травление полупроводников особенно целесообразно проводить для 1) выявления р—п-переходов 2) резки монокристаллов 3) получения гонких образцов 4) вытравливания углублений и отверстий (нанесение рисунка на поверхность полупроводника) и т. д. Чтобы осуществить вторую и четвертую операции, прибегают к локальному травлению, которое основано на использовании электролита с более высоким удельным сопротивлением, чем сопротивление полупроводника. Часто электролит смачивает лишь участок, подвергающийся травлению (струйное травление, травление в потоке). [c.217]

Отмечаемое несоответствие между поведением параметров д и /У не присуще обычным углеродным материалам, для которых характер изменения указанных величин при термообработке идентичен. Следует отметить, что определение микротвердости стеклоуглерода затруднено из-за нечеткости контуров получаемых отпечатков алмазной пирамиды при использовании средних по величине нагрузок (0,5 Н). При малых нагрузках отпечатки проявляются только с помощью индикаторной пленки, причем, величина отмечаемой микротвердости оказывается завышенной. Изучение лунок отпечатков под микроскопом показывает сглаживание их рельефа, заплывание контура отпечатка вплоть до его полного исчезновения. Измерение микротвердости поверхности образцов стеклоуглерода, после обработки при 1000°С показало некоторое снижение (на 10-12 %) величины при переходе от первородной поверхности вглубь образца материала. При этом заплывание лунок наблюдается на всех сечениях образца. После электрохимического травления поверхности образцов стеклоуглерода и снятия поверхностной пленки ее восстановления не наблюдается, и повторное травление не приводит к явлению отслоения пленки. [c.212]

При электрохимическом полировании переход металла в раствор происходит в условиях частичной пассивности, что связано с образованием на нем пассивирующей пленки оксидной или оксидно-адсорбционной природы. Она образуется под влиянием взаимодействия продуктов растворения металла с компонентами электролита или вследствие непосредственного окисления при повышении анодного потенциала, а также сорбционных процессов. Результат анодной обработки в этих условиях определяется соотношением скоростей формирования пленки и ее растворения в электролите. Преобладание первой из них способствует оксидированию, второй — травлению металла. Эффект полирования достигается при близких скоростях процессов, когда формируется пленка минимальной толщины, которая, однако, должна быть достаточной, чтобы предотвратить травящее действие электролита на металл. [c.73]

Для поверхностно-барьерных триодов применяют германиевые пластинки размером 1,5X2.5 мм . Эти пластинки вырезаются из монокристалла электронного германия, тщательно шлифуются и химически травятся для удаления слоя, нарушенного при механической обработке, и уменьшения толщины пластинки до 0,1 мм. После припайки никелевого базового вывода (см. рис. 87) пластинки поступают на электрохимические операции изготовления выпрямляющих р—п-переходов. Для этой цели используется метод струйного электрохимического травления и металлопокрытия. Электролит для травления германия и электроосаждения индия подается под давлением в виде тонкой струи через два строго соосных стеклянных сопла на германиевую пластинку, закрепленную между соплами и выполняющую сначала роль анода, а затем катода (рис. 88). Вторым электродом служит платиновая проволока, впаянная в сопло. Так как сопротивление тонкой пленки раствора на поверхности германия значительно выше, чем сопротивление струи, то электрохимическая реакция в основном будет протекать только в зоне, находящейся непосредственно под струей. Процесс травления германия и осаждения индия можно проводить, не вынимая пластинки из струи, путем переключения полярности гер- [c.157]

Электрохимическое травление германиевых пластин с контролем толщины при помощи объемного заряда р—п -перехода [c.165]

При электрохимическом травлении германиевой пластинки с заранее изготовленным р—п-переходом со стороны, противоположной переходу, наступит момент, когда область объемного заряда достигнет поверхности раздела германий — электролит. Если в этот момент прервать процесс травления, то можно получить германиевую пластинку, толщина которой будет строго определяться величиной обратного смещения на р—п-переходе. [c.166]

В опытах по струйному электрохимическому травлению использовались круглые пластинки германия /г-типа (р 2 ом-см) диаметром 6 мм и толщиной 300— 400 мк. С одной стороны в пластинку вплавлялись коллектор и кольцевой базовый контакт. В качестве электролита для травления применялись растворы агЗО и КОН. В процессе травления устанавливалось обратное смещение (20—30 в) и контролировался обратный ток р—п-перехода, ток травления и напряжение травления. Принципиальная схема травления показана на рис. 95. Когда обратный ток перехода начинал возрастать, ток травления выключался. На шлифах, сделанных с полученных таким образом пластин, было обнаружено, что толщина базы составляет 8—15 мк (расчетная величина 8 мк). Такой разброс объясняется образованием язв и протравливанием каналов . В случае появления ка- [c.169]

Процесс электрохимического травления с контролем толщины базы по объемному заряду р—п-перехода можно успешно применять при изготовлении полупроводниковых приборов с контролируемой шириной базовой области. [c.170]

Электрохимическое травление р— -переходов [c.170]

Электрохимическое травление р—п-переходов [c.171]

В последние годы электрохимическое травление р—и-переходов все шире внедряется в транзисторную технологию, как более прогрессивный метод по сравнению с химическим травлением. [c.173]

Выявление р—п-перехода происходит прн электрохимическом травлении образца, если положительный полюс источника тока соединен с п-областью перехода, а отрицательный — с инертным электродом, погруженным в щелочной электролит . [c.173]

Давно уже в технике появилась необходимость уменьшения веса и объема аппаратуры. Отсюда вытекают и проблемы микроминиатюризации радиотехнической, вычислительной, телемеханической и другой аппаратуры, перехода от объемных к пленочным и печатным схемам и т. п. В этом свете особое значение приобретает изучение свойств поверхности полупроводников ее строения, термодинамики и кинетики взаимодействия с газовой средой и т. п., а также электрохимических свойств. Сюда примыкает также задача травления поверхности и ее взаимодействия с парами и жидкостями при образовании р — -переходов. Особое значение приобретает термодинамика и электрохимия поверхностных процессов. [c.14]

Первые попытки использовать электрохимические процессы при изготовлении полупроводниковых приборов были сделаны вскоре после создания транзисторов. Однако эти процессы не имели самостоятельного значения и их применение ограничивалось операцией травления полупроводников с целью получения р— -переходов. Толчком к широкому использованию электрохимических реакций в полупроводниковой технике послужила работа Тили и Уильямса о прецизионном струйном электролитическом травлении. Благодаря разработке этого метода стало возможным изготовление целого класса высокочастотных транзисторов со строго контролируемой толщиной базовой области (поверхностно-барьерный триод, микросплавные транзисторы с однородной и диффузионной базой и т. д.). [c.153]

В настоящее время электрохимические процессы находят все большее применение в качестве самостоятельных технологических операций травления кристаллов и переходов, а также для обнаружения р—п-переходов, создания выпрямляющих и омических контактов на полупроводниках методом гальванического осаждения металлов и др. [c.153]

В 1957 г. Редикер и Совер применили метод контроля глубины электрохимического травления по ширине объемного заряда р—п-перехода. Этот метод предпо- [c.165]

Электрохимическое травление — новый и более про-гресс вный метод очистки поверхности переходов. Оно не требует применения агрессивных и вредных травителей и хорошо поддается регулированию, контролю и автоматизации. Кроме того, после электрохимического [c.170]

Травление применяют для удаления поверхностного слоя кристалла после резки и шлифовки для уменьшения толщины кристалла для придания базовой области приборов необходимой геометрической формы (вытравливание углублений, рисок и т. п.), что часто делается по рисунку фотолитографическим методом для очистки поверхности перед другими технологическими операциями (вплавлением, диффузией примесей, эпитаксиальным наращиванием пленок и т. д.) для очистки изготовленных р— -переходов для выявления р— -переходов для подготовки поверхности к металлографическим исследованиям и физическим измерениям. При селективн зм травлении электрохимические методы лучше потому, что можио сделать маленький катод и приблизить его к пы-травливаемому участку полупроводника, являющегося анодом, или можно закрыть часть анода непроводящей пластинкой с отверстиями и т. п., тогда как при химическом травлении нужна защита по рисунку, что гораздо сложнее. [c.313]

Экспериментальные данные по влиянию галоидных ионов на коррозионное поведение стали 1Х18Н9Т при сернокислотно1М травлении хорошо согласуются с хемосорбционной теорией и, следовательно, подтверждают и дополняют ее. Согласно этой теории [3J, [10], галоидные ионы при их добавке в раствор H2SO4, адсорбируясь на поверхности железа, вступают в химическое взаимодействие с поверхностными атомами металла, теряют связь с водной фазой и переходят, таким образом, в состав металлической обкладки двойного электрического слоя. Соединения эти полярны и ориентированы отрицательным полюсом своих диполей в сторону раствора. Этот адсорбционный слой сдвигает потенциал нулевого заряда (нулевую точку) в сторону более положительных значений и тормозит протекание катодного и, в меньшей степени, анодного электрохимических процессов, аналогично обнаруженному Б. В. Эршлером [25] замедляющему действию малых количеств кислорода на анодное растворение платины в НС1. При достаточных количествах галоидного иона происходит перезарядка поверхности Fe при стационарном потенциале из положительно в отрицательно заряженную, что способствует адсорбции органических катионов и усиливает их замедляющее действие. [c.104]

Независимо от метода изготовления р—/г-перехода (сплавлением, диффузией, вытягиванием из расплава и т. п.) он должен быть химич ески или электрохимически протравлен. Эта операция обычно проводится или сразу же после изготовления перехода, или после его сборки на металло-стекляиной ножке. Химическое травление германия производится обычно в перекиси водорода или в растворе типа СР-4, а кремния — в смеси НР—Н-МОз. Использование в качестве компонентов травителей агрессивных и вредных для здоровья веществ сильно осложняет процессы травления, требует применения специальных приспособлений из фторопласта и соблюдения соответствующих мер предосторожности. Поскольку скорость химического травления не постоянна во времени, автоматизация и механизация этой операции сильно затрудняются, это в большей мере относится и к регулированию процесса травления для каждого перехода в отдельности. [c.170]

Все сказанное о плотности тока можно целиком отнести и к травлению кремниевых переходов. Для травления кремниевых переходов в качестве электролитов применяются смеси 48%-ной плавиковой кислоты с уксусной кислотой в соотношении 1 1 или смеси НР—НгО — глицерин и НР—НгО — этиленгликоль. Содержание плавиковой кислоты в таких смесях не менее, 40—507о, соотношение остальных компонентов подбирается с учетом необходимого удельного сопротивления электролита (чем больше содержание глицерина или этиленгликоля в смеси, тем выше сопротивление). Как правило, после электрохимической обработки кремниевых переходов иа их поверхности появляется черная пленка низших окислов кремния. Эта пленка не влияет на процесс травления, а после его окончания легко снимается при погружении перехода в смесь НР ННО, (1 6). [c.173]

Нри анодном растворении электрохимическая неоднородность исходной поверхности постепенно уменьшается за счет растворения активных участков. Она мо кет изменяться также за счет процессов, идущих в жидкой фазе. Так, накопление продуктов анодпого растворения или падение копцентрации акцептора должны постепенно приводить к уменьшению электрохимической неоднородности. В результате указанных процессов площади отдельных активных и пассивных участков изменяются, число их па единицу площади обрабатываемой поверхности увеличивается, разница в значениях активности у отдельных участков надает, и процесс переходит в стадию образования поверхности, состоящей из мельчайших фигур травления со значительно искаженной геометрией. Таким образом, существенным результатом локального пассивирования при анодном растворении является определенная структура электронолированной [c.617]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология