д) параметр, характеризующий условие перемещения расплава, определяющий толщину диффузионного слоя δ на фронте кристаллизации. Эти параметры зависят от скорости выращивания кристалла (ω, об/мин), формы контейнера с расплавом, способа его нагрева;
е) характер, граничащий с кристаллизуемым расплавом среды: она может представлять собой инертный газ; пары легирующей примеси, имеющие разное давление, или вакуум.
3 методические параметры:
а) используемый метод направленной кристаллизации расплава (метод Чохральского, применение двойного тигля, зонная плавка и т.д.);
б) подпитка (А), представляющая собой долю материала, переходящую из начальной массы кристаллизуемого рабочего расплава в выращенный кристалл:
формулы 2
Выражение (4) используется при небрежении объемами изменений при плавлении;
в) концентрация примеси в подпитываемом кристаллизуемый расплав материале (Сn).
Расчет концентрации примеси в кристалле, необходимой для получения требуемого удельного электрического сопротивления, поводят аналитически:
Формула
Где е – заряд электрона, равный 1,6021*10-19 Кл; u – подвижность носителей заряда (см/(В*с)); ρ – удельное электрическое сопротивление.
Несмотря на большой объем расплава, масса легирующей примеси, особенно при малом уровне легирования и большой величине k, может составлять всего несколько десяток или единиц миллиграммов. Работа с такими малыми количествами вызывает значительные затруднения. Введение элементов, обладающих высокой летучестью и сродством к кислороду, в нагретый до высокой температуры расплав сопряжено со значительными потерями вследствие испарения и окисления. Поэтому легирующую примесь чаще всего вводят в виде лигатуры, содержащей необходимое количество этой примеси. Лигатуры представляют собой сильнолегированный примесью полупроводник в форме моно- или поликристаллов. Иногда – химические соединения легирующей примеси с элементарным полупроводником или компонентом полупроводникового соединения. В общем случае монокристаллическую лигатуру применяют для получения слаболегированных высокоомных полупроводников, а поликристаллическую лигатуру – для сильнолегированных низкоомных полупроводников. Масса вводимой лигатуры не должна превышать 1 – 3% его расплава.
При легировании расплава полупроводника твердым веществом особое внимание уделяется чистоте легирующей примеси. Очень высокая чистота должна быть у примесей, имеющих малое значение k, так как они вводятся в расплав в больших количествах. В этом случае даже незначительное содержание в легирующем веществе (элементе или лигатуре) посторонних примесей может привести к существенному загрязнению кристалла инородной неконтролируемой примесью. Это, в свою очередь, окажет серьезное влияние на полупроводниковые свойства выращенного монокристалла.
2 Методическая часть
2.1 Горизонтальная направленная кристаллизации германия на модернизированной установке Редмет – 8
Процесс получения плоских поликристаллических заготовок германия
Получение плоских поликристаллических заготовок германия осуществляется методом горизонтальной направленной кристаллизации. В качестве исходного сырья используют германий поликристаллический, зоноочищенный, обороты передела выращивания. Собственные обороты. Королек восстановления с У.Э.С>10 Ом*см.
Процесс предназначен для получения плоских заготовок из германия заданных размеров методом горизонтальной направленной кристаллизации.
Характеристика оборудования
Схема установки показана на рисунке 2. Установка выполнена на базе установки «Редмет - 8» , модернизированной для использования в методе горизонтальной направленной кристаллизации. Модернизация заключается в следующем:
- монтаж установки выполнен в горизонтальном варианте;
- заменена рабочая камера на большую по объему;
- демонтированы приводы перемещения и вращения тигля.
Электрическая часть и органы управления остались неизменными [6].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.