Кремний кристаллы, легированные бором

По методу Чохральского можно легировать кристалл, т. е. вводить в него примеси. При этом в расплав добавляются нужные примеси и задается скорость выращивания кристалла. При быстром вытягивании кристалла не происходит очистки, и в него полностью попадают все примеси расплава. При очень медленной скорости вытягивания примеси сильно оттесняются в расплав. Таким образом, меняя скорость роста кристалла, можно менять содержание примесей в кристалле. Предельно малое количество примесей в кристалле определяется величиной коэффициента сегрегации данного сорта примеси, т. е. отношением концентраций примеси в твердой и жидкой фазе. Вводя в расплав различные примеси и подбирая скорость вытягивания, можно управлять типом проводимости и сопротивлением кристалла и создавать электронно-дырочные переходы. При легировании кремния и германия (элементы IV группы периодической таблицы) элементами V группы — фосфором, мышьяком, сурьмой — получают кристаллы с электронной проводимостью /г-типа. При легировании кремния и германия элементами 1П группы — бором, алюминием, галлием и индием — получают кристаллы с дырочной проводимостью р-типа. [c.175]

Выращивание легированных монокристаллов осуществляется, как правило, по методу Чохральского кремний содержится в тиглях из чистого плавленого кварца в качестве легирующих примесей используют главным образом фосфор (донор), галлий и бор (акцепторы). При диаметре вытягиваемых слитков до 30— 35 мм возможно получение кристаллов с очень низкой плотностью дислокаций. При больших диаметрах (до 50 мм) плотность дислокаций не должна превышать 10 см . [c.426]

Если же кристалл кремния легировать элементами III группы периодической таблицы, например бором или алюминием, то кремний превращается в полупроводник /)-типа. У атомов этих элементов на один валентный электрон меньше, чем у атомов кремния, поэтому они создают неподвижные ловушки , захватывающие свободные электроны. Как показано на рис. 26.2,6, энергетический уровень электронов легирующего элемента близок к валентной зоне кремния. Энергия большинства электронов валентной зоны достаточна для их перехода на акцепторные уровни Е , и таким образом эти уровни целиком заполняются. Каждый валентный электрон, перешедший на один из акцепторных уровней Е , оставляет после себя дырку , т.е. свободный разрешенный уровень валентной зоны, на который может перейти оставшийся в этой зоне другой электрон. Таким образом под воздействием электрического поля эти электроны приобретают дополнительную кинетическую энергию и способствуют повышению электропроводности кремния / -типа. [c.386]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология