химический каталог




Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры

Автор Н.К.Иванов-Есипович

меримостью длины свободного пробега электронов проводимости с толщиной пленки и с размерами кристаллитов. Рассеяние электронов на границах пленки и кристаллитов проявляет себя как дополнительная составляющая электрического сопротивления. Общее электросопротивление тонкой пленки металла или сплава можно представить как

РТП= РМ+ РП + РГ,

где РМ — электросопротивление кристаллитов металла; РП—меж-кристаллитных прослоек; РГ—рассеяние на границах пленки и на межкристаллитных границах.

С ростом температуры растет амплитуда тепловых колебаний кристаллической решетки, подвижность электронов уменьшается, т. е. растет РЫ. При этом температурный коэффициент сопротивления ТК.СМ>0. В полупроводниковых и изоляционных сверхтонких (менее 3 нм) межкристаллитных прослойках повышение температуры вызывает рост концентрации электронов проводимости, т. е. уменьшается РП (ТКСП<0). Рассеяние электронов на границах (РГ) от температуры не зависит (ТКСЦ=0). Можно получить автотермо-компенсацию, если обеспечить соблюдение равенства РМ-ТКС„ = =РП-ТКСП. Для этого вклад межкристаллитных прослоек в электросопротивление должен быть значительным, но стабильным, мало изменяющимся под действием окружающей среды.

Изменение межкристаллитных прослоек в тонких пленках возможно под действием кислорода и влаги воздуха. Интенсивность этого воздействия очень велика, принимая во внимание малую толщину и пористость пленки. Ослабить его можно уплотнением межкристаллитных прослоек и поверхности пленки в целом в результате образования плотных и химически стойких окислов. Для этого существует три способа: использование жаростойкого и химически стойкого тантала и его окислов, нитридов и карбидов, включение легирующих добавок в металлы и сплавы, образующих необходимые плотные окислы на поверхности, введение в состав пленки стекловидных защитных составляющих.

Для осуществления первого способа применяется ионное распыление, второго — термическое соиспарение редкоземельных металлов, которые легко соединяются с кислородом с образованием плотных и стойких пленок окислов. Аналогично действует присадка хрома, который при термообработке пленки на воздухе при относительно невысокой температуре (300—400° С) образует плотные окисные

Ш

соединения. Третий способ используется в керметных резистивных пленках. Однако изменение электрофизических свойств тонких пленок под длительным воздействием воздуха и влаги остается их наиболее слабым местом.

При изготовлении тонкопленочных структур на основе гетерослоев типа металл— диэлектрик — металл (МДМ) основная технологическая трудность состоит в устранении дефектов в тонкой диэлектрической пленке, разделяющей нижний и верхний металлические слои. При толщине диэлектрика 0,1 мкм рабочее напряжение всего 12 В создает'напряженность электрического поля ? = 1,2Х XIО6 В/см, близкую по порядку величины к электрической прочности применяемых материалов. Даже незначительные дефекты могут стать очагом вероятного пробоя. Кроме того задача создания тонкопленочных конденсаторных структур связана с комплексом требований, предъявляемым к гетероструктурам вообще:

1) малое значение коэффициента диффузии, дающее возможность пренебречь диффузией во время эксплуатации при наибольшей рабочей температуре в течение всего периода использования;

2) отсутствие реакций между веществами слоев;

3) отсутствие явления генерирования микродефектов под действием электрического поля;

4) согласованность коэффициентов линейного расширения между слоями и с подложкой.

Электрическая прочность диэлектрической пленки в значительной степени зависит от процесса конденсации верхней обкладки. Золото и серебро вызывают замыкание обкладок из-за интенсивной диффузии атомов вдоль границ зерен диэлектрической пленки спустя некоторое время после осаждения. Поэтому применяют алюминий, который имеет малую диффузионную подвижность благодаря окислительным процессам на поверхности.

Пробой пленочных конденсаторных структур находится в зависимости от микрорельефа поверхности нижней обкладки. Пробой на микровыступах вызывается диффузией атомов металла к этим участкам, где атомы более слабо связаны.

Важно учитывать внутренние механические напряжения в гете-роструктурах. Напряжения сжатия могут вызвать отслоения или складки, а напряжение растяжения — растрескивание пленки. Для тонких пленок на основе стекол напряжения сжатия достигают 2000 кг/см2. Разрушающим является резкое изменение внутренних напряжений при термоударах. Величина механических напряжений во многом зависит от выдержки при повышенной температуре осаждения, за это время успевает произойти перегруппировка атомов, что снимает часть напряжений. Практикуют медленный заключительный обжиг гетероструктур (300—400°С).

§ 2. ОСАЖДЕНИЕ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОМ ИСПАРЕНИИ В ВАКУУМЕ

Термическое испарение является результатом разрыва связей между поверхностными атомами испаряемого вещества. Для алюминия энергия разрыва около 5-10~19 Дж, т. е. примерно 3 эВ.

140

Вещества испаряются при любой температуре выше 0 К в р

страница 59
< 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

Скачать книгу "Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры" (2.57Mb)


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

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/zakon69-2/
знак место сбора мусора
стоимость справки для водительского удостоверения
сайт помощи для больным

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
(27.07.2017)