Бездислокационный монокристалл

Cтраница 4

Из всего многообразия нашедших достаточно широкое практическое применение полупроводниковых материалов задача получения бездислокационных монокристаллов больших диаметров решается относительно просто лишь для кремния. Связано это, в первую очередь, с тем, что критические напряжения образования дислокаций в монокристаллах кремния существенно выше, чем в других полупроводниках. [46]

В настоящей работе на основе теоретического анализа дается объяснение наблюдаемым отличиям внешней формы бездислокационных монокристаллов и монокристаллов с дислокациями, выращенных в тех же условиях. [47]

В работе [2] исследовано влияние температурных градиентов на форму растущих кристаллов, в [3] описаны особенности внешнего вида бездислокационных монокристаллов кремния установлено, что их характеризует значительная асимметрия поперечного сечения, более широкие явные грани на боковой поверхности монокристалла и более глубокая винтовая нарезка, а при переходе от бездислокационного участка к участку с дислокациями наблюдается уменьшение диаметра выращиваемого монокристалла. Эти особенности проявляются независимо от способа выращивания и диаметра монокристалла. [48]

Появление бугров и ребер при выращивании бездислокационных монокристаллов по направлению [111] приводит к нарушению симметрии зоны расплава и устойчивости роста бездислокационных монокристаллов. Установлено [41, 229], что отклонение ориентации затравки от [111] оказывает большое влияние на количество, расположение и размер ребер. Применение такого приема обеспечивает выход на боковую поверхность монокристалла одного ребра, которое располагается на явной грани, тем самым обеспечивая наибольшую устойчивость роста монокристаллов без дислокаций. [49]

Зависимость критической скорости выращивания в вакууме от диаметра кристалла.| Схема, иллюстрирующая влияние скорости вращения на форму фронта кристаллизации [ а, ха - углы между осью кристалла ( I и касательной к поверхности мениска расплава ( 2 в трехфазной точке у фронта кристаллизации ]. [50]

Среда выращивания ( вакуум, инертный газ - аргон, водород, смесь водорода и аргона) играет важную роль при выращивании бездислокационных монокристаллов. [51]

Тем не менее по общему мнению изготовителей приборов дислокации оказывают вредное влияние на их работу и поэтому практически все виды приборов изготавливаются на основе бездислокационных монокристаллов кремния. Однако использование бездислокационных монокристаллов кремния само по себе не гарантируют высокого качества и выхода годных приборов, так как в процессе их производства вводятся примеси и разнообразные структурные несовершенства, влияние которых часто оказывается также весьма значительным. [52]

Первоначально в монокристаллах кремния контролировали только нарушения монокристалличности ( образование двойников), затем плотность и распределение дислокаций и, наконец, начали контролировать плотность и распределение микродефектов в бездислокационных монокристаллах. [53]

От - тепловая ось системы; Ов - ось выращивания и вращения монокристалла; Ок - кристаллографическая ось; ДГ1 - переохлаждение, необходимое для образования зародыша в случае роста бездислокационного монокристалла; ДГа - переохлаждение, необходимое для образования зародыша в случае роста монокристалла с дислокациями; ДГз - переохлаждение, необходимое для тангенциального роста слоя. [54]

Учитывая результаты предыдущих опытов, а также рекомендации, сделанные в главе IV, была разработана схема теплового экранирования ( рис. 81), с помощью которой было налажено устойчивое выращивание бездислокационных монокристаллов германия как в лабораторных, так и в производственных условиях. [55]

Схема для анализа формы монокристалла. [56]

Примем следующие обозначения: Of и OR - тепловая ось системы и кристаллографическая ось; О - ось выращивания и вращения монокристалла; д Т1 и д Т2 - переохлаждение, необходимое для образования зародыша в случае роста бездислокационного монокристалла и монокристалла с дислокациями; дТ - переохлаждение, необходимое для тангенциального роста слоя. [57]

Такие преимущества кремния как благоприятная для основной массы приборов и схем ширина запрещенной зоны ( Еа 1 1 эВ), возможность создания изолирующих ( диэлектрических) слоев SiO2 непосредственно в ходе технологических процессов создания приборов и интегральных схем, возможность получения бездислокационных монокристаллов высокого структурного совершенства, практически неограниченные запасы в земной коре и многое другое делают кремний важнейшим полупроводниковым материалом сейчас и на ближайшую перспективу. На его основе получают около 90 % всех полупроводниковых приборов и схем. [58]

При выращивании бездислокационных монокристаллов по направлению [100] ребра на боковой поверхности монокристалла не наблюдаются, и в этом случае требуется минимальное отклонение затравки от [100], так как нарушение симметрии хорошо развитых явных граней приводит к нарушению формы зоны расплава и, следовательно, к снижению устойчивости роста бездислокационного монокристалла. [59]

Косвенные доказательства существования примесных атмосфер на дислокациях были получены и при исследовании картин травления монокристаллов кремния, сильно легированных фосфором и мышьяком. В бездислокационных монокристаллах, содержащих 1018 - 1019 слг3 мышьяка или фосфора были обнаружены очень четкие периодические неоднородности распределения примеси. При той же концентрации легирующей примеси в кристаллах, выращенных в тех же условиях, но содержащих 5 103 смг2 дислокаций, эти неоднородности были выражены намного слабее. [60]

Страницы: 1 2 3 4