химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

, образующимися из избыточных межузельных атомов кремния. Эти результаты подтверждены данными работы [68], где показано, что микродефекты А-типа - это дислокационные петли внедренного типа, как правило, сильно декорированные атомами остаточных примесей, размерами 1-3 мкм (рис. 55, о). С уменьшением скорости

123

росла их размеры возрастают до 10-20 мкм; А-микродефекты могут генерировать дислокации (рис. 56) [65]. В работе [68] впервые показано, что микродефекты В-типа также являются дефектами внедрения с размерами 15-45 нм и концентрацией ~ Ю10 см"3. Они представляют собой ромбовидные и квадратные скопления точечных дефектов со сторонами по направлениям [ПО] и [100], залегающие в основном по плоскостям типа [100] (рис. 55, б), и скорее всего являются преципитатами (выделениями), состоящими из собственных межузельных атомов кремния и атомов примесей кислорода и углерода.

124

f *

Рис. 57. Электронно-микроскопическая структура кристаллической решетки монокристалла кремния с ыикродефектами Р-тила

Методами просвечивающей электронной микроскопии была детально исследована и физическая природа микродефектов Д-типа [64, 68, 73]. Установлено, что эти микродефекты являются также дефектами внедренного типа; их концентрация составляет 1013 см"3, размер 50-60 нм (рис. 55, в). При помощи еще более высокоразрешающего метода электронной микроскопии (метода прямого разрешения кристаллической решетки) обнаружены два вида изображений Д-микродефектов: скопления атомов с относительно регулярной структурой (рис. 57, о) и почти аморфной структурой (рис. 57, б). Такие картины могут давать микропреципитаты, образующиеся в результате взаимодействия вакансий и атомов остаточного кислорода, с образованием кристаллической и аморфной фаз типа Si02 [67].

Таким образом, все типы микродефектов, образующиеся в процессе выращивания бездислокационных монокристаллов кремния, являются дефектами межузельного типа. На основании этих данных Э.Г. Шейхе-том предложена усовершенствованная модель, которая учитывает как процессы рекомбинации точечных дефектов, так и взаимодействие примесей с определенным типом избыточных точечных дефектов. При высоких скоростях роста образование микродефектов связано с процессами взаимодействия избыточных вакансий и межузельных атомов кислорода, при низких скоростях - с процессами взаимодействия избыточных собственных межузельных атомов кремния и атомов кислорода и углерода. Рост образовавшихся комплексов будет приводить к эмиссии собственных межузельных атомов кремния в матрицу и в результате становится возможным образование межузельных дислокационных петель - микродефектов А-типа. Это значит, что в принципе можно получить высокосовершенные (бездефектные) монокристаллы кремния путем использования экстремально чистого исходного сырья и подавления процессов взаимодействия избыточных и точечных

125

дефектов с атомами остаточных примесей за счет выбора оптимальных технологических параметров при выращивании монокристаллов.

Иногда считают, что причина образования точечных дефектов (и микродефектов) связана с наличием в кристалле внутренних напряжений. В действительности же внутренние напряжения возникают как результат неравновесного содержания микродефектов в различных участках кристалла. Так, при'неравномерном (быстром) охлаждении кристалла дефекты не успевают перераспределиться в соответствии с новыми температурными условиями, в результате возникают участки сжатия и расширения.

Кощентраиия примесей

Кроме определения электрофизических параметров кремния, большинстве случаев необходимо знать дополнительно содержание в, нем отдельных примесей (кислорода, углерода, бора, фосфора). В; последнее время в связи с созданием сверхбольших интегральных схем, Появились ограничения по содержанию в кремнии ряда металлов, (железа, никеля, вольфрама и др.). Рассмотрим наиболее распростра-, ненные методы определения содержания указанных примесей в крем-.

НИИ.

Метод инфракрасной спектроскопии широко применяется для опре-' деления содержания кислорода, углерода, бора и фосфора в кремнии. Имеются также данные об определении этим методом содержания галлия и алюминия [76, 77], азота [78].

Сущность метода состоит в изучении полос поглощения при пропуска- \ нии через образец кремния светового излучения в области инфракрасно-" го диапазона(ИК). Атомы кислорода и углерода (электрически неактив-' ные примеси в кремнии) образуют с атомами кремния колебательную j, пару (осциллятор). В том месте спектра, где собственная частота коле-. баний пары соответствует частоте света, появляется полоса поглоще-' j ния. Присутствие атомов бора и фосфора (электрически активных при- ' месей в кремнии) приводит к. появлению в спектрах полос поглоше- \ ния, обусловленных электронными переходами под влиянием излучена ния (ионизации) при низких температурах (< 30 К).

Этим методом можно определить концентрацию атомов примеси^ (замещения или внедрения), находящихся в твердом растворе. Такие [I атомы получили название оптически активных. Атомы

страница 34
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение на механика холодильного оборудования
металлические архивные шкафы
сколько стоит ремонт вмятины на багажнике с покраской
обслуживание промышленного чиллера

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.09.2017)