Легирование полупроводников

Индий — блестящий серебристо-белый металл, очень мягкий (режется ножом). Имеет низкую температуру плавления. Применяют в качестве примеси для легирования полупроводников и для получения соединений А В с полупроводниковыми свойствами (см. выше, арсенид галлия). Гальванические покрытия свинца индием из расплава используются при изготовлении подшипников скольжения и авиационных моторах. [c.310]

При рассмотрении учения о фазовых равновесиях автор стремился раскрыть термодинамическую сторону проблемы и показать теоретически происхождение фазовых диаграмм, широко используемых при развитии физико-химических основ легирования полупроводников и металлов. При этом не рассматриваются их геометрический строй и вопросы кристаллизации сплавов различного состава, что подробно изучается в курсах материаловедения. Существенное внимание в книге уделено теоретическим основам электрохимии, так как она, с одной стороны, играет важную роль в отдельных процессах технологии электронной техники и микроэлектроники, а с другой — приобрела за последние два десятилетия исключительное значение в раскрытии механизмов поведения примесей в полупроводниках. [c.3]

Это выражение справедливо также для электропроводности легированных полупроводников с электронной проводимостью. [c.189]

Уровень легирования велик (содержание примесей может доходить до Ю см ). Возникшая в таком кристалле большая плотность свободных носителей заряда вызывает уже необходимость пользоваться статистикой Ферми—Дирака. А так как газ частиц, подчиняющихся этой статистике, называется вырожденным, то часто термин сильно легированный полупроводник отождествляют с названием вырожденный полупроводник . Однако это не совсем правильно, ибо, например, кристалл может содержать такое количество примесей, что при комнат ной температуре электронный газ вырожден, а при высокой температуре вырождение снимается вследствие появления собственной проводимости в полупроводнике. [c.245]

В нелинейных полупроводниковых элементах обычно используются свойства /7-и-перехода, образующегося между двумя областями легированного полупроводника с электронной (и) и дырочной (р) проводимостью. Переходы металл-полупроводник, обладающие односторонней проводимостью (переход Шоттки), также используются для создания нелинейных элементов. Если же такие переходы имеют достаточно высокую двустороннюю проводимость, они повсеместно используются в качестве внешних контактов полупроводниковых элементов. [c.28]

Электронную проводимость можно создать или увеличить искусственным путем — введением примесных атомов других элементов в основное вещество. Этот процесс называется легированием полупроводника. Например, полупроводниковые свойства кремния (атом которого имеет 4 валентных электрона) можно улучшить введением в кристалл примесных атомов бора (3 валентных электрона) или фосфора (5 валентных электронов). Каждый атом Р вводит в кристаллическую решетку кремния одии избыточный валентный электрон, а каждый атом В как бы выводит один электрон. Недостаток одного электрона соответствует так называемой положительно заряженной дырке . Это показано па рис, 55. Дырки ведут себя так. как если бы на их месте находились электроны, но положительно заряженные. Атомы фосфора обеспечивают дополнительную электронную проводимость, и в результате образуется полупроводник и-тнпа атомы бора создают дырочную проводимость, характерную для полупроводника р-типа. [c.149]

ДИБОРАН м, ВзН . Бороводород, газ, воспламеняющийся на воздухе применяется при получении чистого бора, борорганических соединений, для легирования полупроводников бором и т.д. [c.127]

ЛЕГИРОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИОННЫМ ВНЕДРЕНИЕМ. Сборник статей. Перевод с английского. [c.560]

Основные области применения. Большая чувствительность селена к незначительным колебаниям интенсивности света используется в фотоэлементах для сигнальных установок, фототранзисторах для телевидения, в ксерографии — сухом методе репродуцирования, в аппаратах, которые работают по принципу снятия электростатического заряда на освещенных местах барабана, покрытого слоем селена. Много селена идет на выпрямители (правда, в последние годы в этой области селен вытесняется кремнием). В термоэлектрических устройствах применяются теллуриды и частично селениды В1, 5Ь, РЬ, 5п. В солнечных батареях и детекторах радиации используется теллурид кадмия. Теллуриды свинца, олова, ртути и кадмия служат для изготовления инфракрасных излучателей и детекторов. Селениды щелочноземельных металлов, а также некоторые теллуриды применяются в качестве основы при изготовлении люминофоров. Небольшое количество теллура и селена идет на легирование полупроводников. [c.116]

Дж. Мейер, Л. Эриксон, Дж. Дэвис, Ионное легирование полупроводников (кремний и германий), пер. с англ. [c.543]

Обмен летучим компонентом между перекристаллизуемым веществом и окружающей средой особенно характерен для бестигельной зонной перекристаллизации тугоплавких металлов, для синтеза и выращивания монокристаллов многих полупроводниковых соединений, для легирования полупроводников при контакте с газовой фазой. Такой обмен имеет место во многих других неконсервативных процессах направленной кристаллизации. Легирующее или экстрагирующее действие на перекристаллизуемое вещество может оказывать покровный флюс. Для физико-химического анализа такие процессы представляют большой интерес, так как наряду с данными по равновесиям твердая фаза — жидкость они позволяют получать информацию о равновесиях твердая фаза — пар, жидкость — пар и т. д. Вместе с тем из-за усложнения характера фи-зико-химического взаимодействия системы со средой обработка результатов направленной кристаллизации становится более трудоемкой. Это особенно относится к зонной перекристаллизации как процессу многократному. Однако именно многопроходная зонная перекристаллизация позволяет в полной мере выявить относительно слабые эффекты межфазового взаимодействия. [c.88]

Из этого соотношения следует, что с увеличением концентрации примеси логарифм в знаменателе уменьшается и значение критической температуры растет. Поэтому в сильно легированных полупроводниках переход к собственной проводимости может быть достигнут только при достаточно высоких температурах. [c.106]

Решения, полученные в данном разделе, имеют чрезвычайно важное значение для физикохимии полупроводников. Они пока-зывают, что в области примесной разупорядоченности концентрации электронов проводимости или дырок, а следовательно, величина и характер электропроводности полупроводников могут регулироваться содержанием донорной или акцепторной примеси. Легирование полупроводников необходимым количеством подходящих примесей позволяет создавать нужную концентрацию носителей тока и поэтому является одним из важнейших путей получения материалов с заданными физико-хими-ческими свойствами. [c.109]

Адсорбированные на катализаторе молекулы можно рассматривать как находящиеся на поверхности кристалла примеси, приводящие к появлению на ней избыточных зарядов. В силу электронейтральности кристалла в целом такой заряд нейтрализуется соответствующим обратным по знаку зарядом в приповерхностной области кристалла. В этой области (так называемой области пространственного заряда ) происходит искривление энергетических зон кристалла и формируются дырочные и электронные квазиуровни Ферми, определяющие энергетическое состояние этих объектов в приповерхностной зоне в реальном примесном (легированном) полупроводнике. [c.32]

Систематическая теория электронного механизма катализа на полупроводниках была впервые развита Волькенштейном. В ней направление и степень каталитического воздействия полупроводника определялись типом проводимости и значением уровня Ферми. Однако в реальных полупроводниках дело обстоит значительно сложнее. Во-первых, как указывалось, энергетика поверхностных электронов и дырок определяется не единым уровнем, а квазиуровнями Ферми, большинство реальных катализаторов относится к широкозонным полупроводникам с низкой проводимостью при обычной температуре, у которых возможны более сложные механизмы проводимости. Кроме того, концентрация примесей в реальных катализаторах высока и их следует рассматривать как сильно легированные полупроводники. Наконец, поверхность, видимо, представляет собою неупорядоченную систему вследствие многочисленности дефектов и изменения межатомных расстояний. Поэтому к ней следует применять соответствующую трактовку электронных явлений. По этим причинам к настоящему моменту вряд ли возможна однозначная трактовка электронного механизма адсорбции и катализа на полупроводниках. Однако, с нашей точки зрения, принципиальным является вопрос о существовании механизмов катализа, определяемых коллективными свойствами полупроводника, т. е. не только параметрами элементов, входящих в катализатор, но также и физическими характеристиками катализатора в целом, как твердого тела. [c.32]

Легирование полупроводника мышьяком приводит к появлению нового донорного уровня, располагающегося непосредственно под зоной проводимости. Электроны, перескакивающие с этого уровня в зону проводимости, обеспечивают полупроводнику проводимость л-типа (ток переносится электронами, несущими отрицательный заряд). При введении в полупроводник бора появляется новый акцепторный уровень, располагающийся непосредственно над валентной зоной. Электрон, перескакивающий из валентной зоны на этот новый уровень, оставляет в валентной зоне дырку (переносчик положительного заряда) такой полупроводник относится к р-типу. (По Киттелю.) [c.21]

При легировании полупроводника примесью образуются как-твердые растворы замещения, так и твердые растворы внедрения Электрическая активность примесей характеризуется в основном числом и распределением связей атома примеси с соседними атомами основного вещества. Известно, что в кристаллах со структурой типа алмаза (германий, кремний, алмаз) акцепторами являются элементы третьей группы, атомы которых устанавливают связь только с тремя из четырех окружающих их атомов и генерируют, таким образом, дырку, а донорами — элементы пятой группы, у которых после установления связей со всеми четырьмя соседними атомами остается один свободный электрон, легко переводящийся в зону проводимости. [c.163]

Применяют как примесь для легирования полупроводников. Галлий-алю-миниевые сплавы, содержащие немного алюминия, представляют собой жидкости и реагируют с водой так же агрессивно, как натрий. [c.310]

Скорость взаимодействий на границе двух фаз твердая фаза — жидкость или твердая фаза — газ, а также скорость диффузии атомов твердого тела и атомов примеси являются важнейшим критерием производственных процессов синтеза и легирования полупроводников, образования р — я-переходов и г. д. Химическая кинетика полупроводников как важный самостоятельный раздел физической химии полупроводников требует особого внимания специалистов полупроводниковой электроники. [c.14]

Другим направлением проводимых исследований является изучение процессов дефектообразования при ионной имплантации пластин арсенида галлия. Прямые экспериментальные исследования с привлечением современных методов дополнялись расчетами по модельным компьютерным программам. Было изучено влияние режимов имплантации, типа и режимов постимплантационного отжига на структуру имплантированных слоев. Установлено влияние поверхности подложки на концентрацию и тип точечных дефектов, образующихся при имплантации. Показано, что в процессе активирующего отжига происходит пространственное разделение межузельных атомов и вакансий и обогащение поверхностного слоя последними. Изучены механизмы влияния дислокационной структуры подложек на характер распределения имплантированной примеси и радиационных дефектов по площади подложек. Результаты исследований представляют практический интерес при разработке процессов импланта-ционного легирования полупроводников. [c.158]

ЛЕГИРОВАНИЕ (от лат 11 о-связываю, соединяю), введение добавок в металлы, сппавы и полупроводники для придания им определенных физ, хим или мех св-в Материалы, подвергнутые Л, наз легированными К ним относятся легированные стали и чугуны, легированные цветные металлы и сплавы, легированные полупроводники Для Л используют металлы, неметаллы (С, 8, Р, 81, В, N2 и др ), ферросплавы (см Железа сплавы) и лигатуры-вспомогат сплавы, содержащие легирующий элемент Напр, осн легирующие элементы в сталях и чугунах-Сг, N1, Мп, 81, Мо, У, V, Т1, А1, НЬ, Со, Си, в алюминия сплавах Зт, Си, Mg, N1, Сг, Со, 2п, в иагпия сплавах-Тп, А1, Мп, 81, 2г, Ь1, в меди сплавах-Хп, 8п, РЬ, А1, Мп, Ре, №, Ве, 1, Р, в титана сплавах-К, Мо, V, Мп, Си, 81, Ре, 2п, НЬ [c.581]

Рассмотрим природу р—/г-перехода. При легировании полупроводника донорными и акцепторными примесями образуются области с электронной и дырочной проводимостью. Например, при введении в кристалл фосфида галлия примеси серы, замещающей фосфор, образуются донорные уровни, поско.1)ьку у серы на один валентный электрон больше, чем у фосфора. Когда вводится примесь цинка, замещающего галлий, то образуется акцепторный уровош., так как у цинка на один валентный электрон меньше, чем у галлия. Вносимые этими примесями избыточные электроны или дырки (недостающие электроны) при комнатной температуре являются свободными, т. е. переходят с примесных уровней в зону проводимости (электроны) или валентную зону (дырки). Стремление носителей тока к равномерному распределению по кристаллу приводит к тому, что часть электронов переходит на ближайшие акцепторы это обедняет электронами /г-область и дырками р-область. На границе раздела возникает отрицательный заряд со стороны р-области и положительный — со стороны -области (рис. VI. 15). Эти заряды создают поле, препятствующее дальнейшему движению электронов пз п- в р-область. Собственно р—/г-переход находится в том месте обедненного слоя, где уровень Ферми пересекает середину запрещенной зоны. [c.143]

Из схемы (I) видно, что в случае проявления полупроводником коллективных свойств твердого тела, обусловленных его электронной структурой, в отношении, например, хемосорбции на нем атомов водорода - доноров электронов величина скорости адсорбции должна изменяться в зависимости от концентрации электронов проводимости (положение уровня Ферми). Увеличение концентрации электронов каким-либо способом (легированием полупроводника атомами металлов или же под влиянием эффекта поля) должно привеоти к уменьшению скорости адсорбции Н-атомов за счет увеличения энергии активации (процесс [c.272]

Заключение. В настоящем обзоре мы попытались представить в систематизированном виде данные по влиянию изотопического состава на различные свойства твёрдых тел — на постоянные кристаллической решётки, упругие свойства, фононы и другие возбуждения кристаллической решётки, на электро- и теплопроводность, на электронную структуру металлов и полупроводников и на фазовые превращения. В большинстве случаев изотопические эффекты малы, но есть обратные примеры, когда, как правило в изотопических смесях, изотопы оказывают сильное влияние на свойства твёрдых тел. Замечательным примером такого изотопического эффекта служит значительное (иногда в десятки раз) подавление теплопроводности диэлектриков и полупроводников. Исключительно высокая теплопроводность изотопически чистых полупроводников имеет хорошие перспективы использования в технике в тех случаях, где имеются большие тепловые нагрузки, например, в алмазных монохроматорах для синхротронного излучения [244] и в микроэлектронике [189, 190]. С точки зрения приложений изотопы кремния и германия находят применение для нейтронного трансмутационного легирования полупроводников [10,245]. Исследуются возможности использования изотонически обогащённого монокристалла кремния для точного определения числа Авогадро [58,59] с целью замены эталона килограмма. [c.95]

Неоднородным и неодинаковым распределением различных центров свечения и захвата, которое является следствием неоднородного распределения активатора и соактиватора и влияния локальной концентрации примесей на процессы ассоциации, можно объяснить также ряд других особенностей люминофоров, представляющих собой пересыщенные системы, подобно так называемым сильно легированным полупроводникам. В частности это явление [c.176]

Реакции восстановления летучих галидов водородом находяг широкое применение в различных областях современной техники. Они используются для выраш ивания эпитаксиальных монокри-сталлических пленок германия и кремния [1—4], легированна полупроводников необходимыми примесями [1, 2, 5], получения сплавов и соединений галидообразующих элементов [1, 6, 7]. Имеются сообщения об использовании этих реакций при изготовлении изделий и конструкций из тугоплавких металлов [8, 9]. Они находят применение и при получении особо чистых элементов бора [10], галлия [И], олова [12], мышьяка [13, 14], сурьмы [15], висмута [15], молибдена [16], вольфрама [17, 18]. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология