|
-rasm. Epitaksial o‘stirish qurilmasi
|
| bet | 7/15 | | Sana | 08.12.2023 | | Hajmi | 434,72 Kb. | | #113980 |
Bog'liq Yarimo`tkazgichlar laboratoriya 7-sinf, 1. Tugun nuqtalar va ularni birlashtiruvchi yoylar to’plami nima, I. Dars mavzusi Kvadrat tenglama va uning ildizlari, eksperimental psixologiya, 11, Iqtisodiy rivojlanish 2 topshiriq (3), tavfsiya, akademik yozuv, 5- sinf texnologiyamonitoring test, AMERIKA VA KANADA LOGISTIKASI, bjskjskjsbsh, mustaqil ishOllonazar, 20 10 6 Fuqaro muhofazasi bo‘yicha mutaxassislarni malakasini oshirishda, moliya bozori. RR, KIBERXAVFSIZLIK ASOSLARI1-rasm. Epitaksial o‘stirish qurilmasi.
1-ventillar
2-ishchi kamera
3-induktor
4-kremniyli tagliklar
5- kremniy monokristall tagliklari o‘rnatiladigan taglik
6-8- legirlovchi aralashma va kremniy tetroxlorid aralashmasi
7-qizdirgich
Birinchi navbatda tizimdan xavoni siqib chiqarish uchun kamera ichiga argon gazi yuritiladi. Argon gazining vodorod bilan birikmasi yuqori temperaturada xavfli portlovchi aralashmani xosil qiladi. Shuning uchun argon gazi ventilga ega bo‘lgan aloxida magistral truba orqali beriladi va bu magistral trubada bosim, gaz sarfini o‘lchagich, shuningdek elektromagnit boshqaruviga ega bo‘lgan klapan mavjud. Tizimdan xavoni siqib chiqarilgandan keyin kristall tagliklar 1200-1290 °S xaroratda 5-20 minut vodorod oqimida qayta ishlanadi. Bunda kristall tagliklar yuzasidagi kremniy dioksidlari kremniygacha quyidagi reaksiya orqali tiklanadi:
Keyin vodorod oqimiga 1—5% quruq vodorod xlorid qo‘shiladi va shu xarorat ostida 5-10 minut tozalanadi, mexanik operatsiyalar natijasida quyidagi qatlam xosil bo‘ladi:
Vodorod xloridda ximiyaviy ishlov berishni tugatgandan so‘ng, tizimga vodorod ni 8 asosiy va 6 legirlovchi manba orqali beriladi. Agar n-tipdagi epitaksial qatlam olish kerak bo‘lsa, suyuq xoldagi RS13, RVg3 yoki gaz xolatdagi RN3 legirlovchi moddalar ishlatiladi. P-tipdagi qatlamni olish uchun kremniy bor yordamida legirlash orqali amalga oshiriladi. Masalan, (VVg3) yoki gaz xolatdagi (V2N6).
Laboratoriya ishi № 4
Yarim o‘tkazgichli tagliklarni legirlashni tadqiq qilish
Ishning maqsadi: Yarim o‘tkazgichli tagliklarni legirlashni o‘rganish
Nazariy qism
Yarim o‘tkazgich asboblar va integral mikrosxemalarni zamonaviy tayyorlash texnologiyasining asosiy jarayonlaridan biri legirlash xisoblanadi, ya’ni legirlash deganda yarim o‘tkazgich materialga uning elektr o‘tkazuvchanligini o‘zgartirish uchun dozalangan aralashmalarni kiritish tushuniladi.
Jarayonning fizik xususiyati va qo‘llanilayotgan qurilmaga bog‘liq xolda quyidagi legirlash usullari qo‘llaniladi:
Yuqori temperaturali
Radiatsion kuchaytirilgan diffuziyali
Ionli implantatsiya
Ionli legirlash diffuziya usuliga nisbatan bir kator kulayliklarga ega bulgani uchun IS lar tayorlash texnologik jarayonida keng kullaniladi.
Masalan:
- kremniy plastinalariga past temperaturada kirishma kiritish.
- kirishma atomlari taksimoti ionlar energiyasi bilan boshkariladi.
- kirishma atomlari mikdori birlik yuzaga tushayotgan ionlar soni bilan boshkariladi va cheklanmagan mikdorda kiritish mumkin
Ionli legirlashda kirishma atomlarining kirish masofasi kichik bulgani uchun (V va R uchun 0,2÷0,4 mkm) diffuziya usuli bilan birgalikda olib boriladi.
Kremniy plastinasi ionlar bilan bombardimon kilinganda ionlar Si atomining yadrosi va elektronlari bilan tuknashish natijasida uz energiyasini yukotib, ma’lum masofada tuxtaydi. Ionlarning plastina sirtidan to ichiga kirib tuxtaguncha bosib utgan masofasi R - yugurish yuli deyiladi. Daslabki yunalish buyicha bosib utgan masofasi proyeksiyasi esa Rp- yugurish yuli proyeksiyasi deyiladi:
R
0
X
Rp
Ionli legirlashning nazariy modeliga asosan, plastina sirtiga tushayetgan ionlar okimi tushish burchagi va plastina kristall yunalishiga karab tartibsiz sochiluvchan va sochilish juda kam buladigan ionlar okimiga bulinadi.
Tartibsiz sochilish bulganda ionlarning kristalldagi taksimoti Gauss funksiyasi bilan ifodalanadi:
N(x) = (Q/ 2 R) exp {-0.5[(x-Rp)/Rp]2 + N0
Q- ionlarning plastina sirtidagi zichligi nurlanish mikdori (dozasi) bilan aniklanadi: D= yelQ
l- ion zaryadini kursatuvchi butun son.
ye- elektron zaryadi.
Rp - urtacha yugurish masofasining dastlabki yunalish buyicha proyeksiyasi.
Rp- urtacha kvadratik chetlashish.
N0 - kiritilayotgan kirishmaning plastinkadagi boshlangich mikdori.
Plastinaga kiritilgan kirishmani eng katta mikdori Nmax ga nisbatan kristall ichiga tomon kirishma taksimoti N(x)/Nmax
1-20 kev
2-40 kev
3-100 kev
Nmax =Q/ 2 Rr = D/ 2 e l Rp
Nmax - sirtdagi kirishma mikdoriga tugri kelmaydi (diffuzion usuldagidan farkli) va kristall ichida yetadi. Ionlar energiyasi ortishi bilan Nmax joylashgan nukta yarim utkazgich ichiga kirib boradi va mos ravishda sirtdagi kirishma mikdori kamayib boradi. Energiya 1 dan 2.5Mev bulganda sirtki kirishma mikdori shunchalik kamayadiki, u No dan kichik buladi,natijada yashiringan, utkazuvchanligi uzgargan katlam xosil buladi: energiya YE > 400 keV da r-p-r-utish va YE < 400 keV da r-p-utish xosil buladi (rasm a va b).
Kristall ichiga kiritilgan ionlarning panjara tugunlarida joylashgan kismi elektr aktiv buladi, tugunlarda joylashmaganlari esa elektr passiv bulib, erkin tok tashuvchilar xosil kilmaydi. Shuning uchun kiritilgan ionlarning foydali kismini aniklovchi koeffitsiyent (akseptorli kirishma kiritilganda):
kf = ( Pp + Nd ) / Na
Rr - ionlar kiritib elektr utkazuvchanligi uzgar-
tirilgan soxa (invers soxa)dagi urtacha kovak
lar mikdori.
Nd - dastlabki kristaldagi donor kirishma mikd.
Na - kiritilgan akseptor ionlarining mikdori.
Kiritilgan ionlarning xammasi aktiv xolatda bulsa kF = 1 buladi, ya’ni Na- = Pp + Nd+ elektroneytrallik tenglamasi.
Ionlar kiritilgan katlam elektr utkazuvchanligi fakatgina elektro aktiv ionlar soniga boglik bulmasdan, implantatsiya jarayenida xosil buladigan nuktaviy nuksonlar (vakansiyalar, panjara tugunidan chikarilgan atomlar) xisobiga xarakatchanlik kamayadi. Bu nuksonlar rekombinatsiyalovchi energetik satxlar xosil kilib, tok tashuvchilarning yashash vakti kamayib ketadi.
Ionlar okimining mikdori (dozasi atom/sm2) ortishi bilan nuksonlar chizikli ortib boradi. Katta dozalarda tuyinish kuzatiladi, bunda ayrim nuktaviy nuksonlar kushilib, tartibsiz katlamlar xosil buladi (kristal strukturaga ega bulmagan). Bu nuksonlarning mikdorini kamaytirish maksadida implantatsiyadan sung plastinalarni kizdiriladi. Kizdirish temperaturasi T = 400 - 700 oS oraligida kf - koeffitsiyent birga intiladi.Implantatsiya dozasi kancha katta bulsa kf =1 bulishi uchun shuncha yukori temperaturada kizdirish kerak.
|
| |
