Диффузия - литий
Cтраница 1
 |
Распределение концентрации примесей бора и лития по толщине кристалла кремния после диффузии и дрейфа лития. [1] |
Диффузия лития в кремний проводится при относительно низкой температуре ( 300 - 600 С) в течение нескольких минут. В дальнейшем к полученному диоду прикладывается обратное напряжение при одновременном нагреве диода до температуры около 200 С. Из-за большой подвижности ионы лития при наличии электрического поля дрейфуют. В результате получается распределение примесей по толщине кристалла кремния, показанное на рис. 6.29. Толщина p - n - перехода при таком методе изготовления получается более 2 мм. [2]
Диффузные детекторы получают из кремния или германия с дырочной проводимостью ( р-типа) путем диффузии лития, который является донором. [3]
Коэффициенты диффузии атомов водорода и гелия определены по скорости проникновения этих газов из внешней среды. Диффузию лития можно проследить по изменению электропроводности, так как литий - донор электронов и изменяет электропроводность при ионизации. Вычисленное по уравнениям (6.3) и (6.5) значение D0 хорошо согласуется с экспериментально найденным. Во всех этих системах скорости диффузии значительны даже при низких температурах, что типично для диффузии по междоузлиям. [4]
 |
Сравнение сигналов газового пропорционального, сцинтилляцпон-ного и Si ( Li-детекторов. [5] |
Чистые монокристаллы германия и кремния могут стать чувствительными к рентгеновскому и другим ионизирующим излучениям в присутствии лития. По мере диффузии лития в кристаллическое вещество ( технический терцин - дрейф) происходит очистка вещества от примесей. Фотон рентгеновского излучения, проникающий в очищенный кристалл, выбивает электроны из решетки, оставляя вакансии, обычно называемые дырками, которые по своему действию эквивалентны подвижным положительным электрическим зарядам. Число таких актов разделения зарядов непосредственно связано с энергией фотона, поэтому полученный сигнал ( увеличение проводимости) также пропорционален этой энергии. Детекторы такого типа должны находиться при температуре жидкого азота ( даже при хранении) для предотвращения дальнейшей диффузии лития, которая существенно уменьшает чувствительность и со временем выводит детектор из строя. [6]
В последнее время значительное внимание уделяется исследованию процессов самодиффузии и диффузии примесей в полупроводниках - германии и кремнии. Характерна аномально большая скорость диффузии лития, меди и никеля в германии ( - 105 см2 / сек при 800), приближающаяся к скорости диффузии в жидкостях. [7]
 |
Процесс старения точечно-контактных триодов. [8] |
Это может быть связано с высоким коэффициентом диффузии лития в германий, который на несколько порядков больше, чем коэффициенты. Ускоренное старение под нагрузкой зависит, возможно, от повышения температуры электронно-дырочных переходов, так как старение наблюдается даже при хранении приборов при нормальной температуре. Если это так, то экономически выгоднее заменять искусственное старение под нагрузкой выдержкой приборов при повышенной температуре. [9]
Для некоторых целей желательно получать чувствительные объемы, большие, чем это может быть достигнуто в детекторах с диффузионным переходом. Задача состоит в том, чтобы обеспечить диффузию лития в кремний при повышенной температуре ( 120 - 150) и при обратном напряжении смещения. При этих условиях подвижность ионов Li велика, и под действием приложенного напряжения смещения они дрейфуют к отрицательному электроду. Если достигается почти полная компенсация акцептора донором ( литий), то создаваемый ионами Li ( и электронами) ток может практически стать равным нулю; таким способом были получены удельные сопротивления 105 ом / см, и в такого рода детекторах, полученных дрейфом Li при сравнительно умеренных напряжениях смещения, легко обеспечиваются распределенные по области компенсации обедненные слои толщиной в несколько миллиметров. Соотношение ( 1) неприменимо к таким детекторам. Детекторы из насыщенного литием германия особенно интересны для регистрации у-квантов. [10]
Для получения информации о поведении и состоянии кислорода в кремнии исследуется влияние термической обработки на следующие свойства: а) спектр оптического пропускания при Я. Для определения содержания кислорода в кремнии осуществляют измерение оптического поглощения при Я 9 1 мк и метод диффузии лития, который позволяет установить полное содержание кислорода по концентрации электрически активных комплексов лития с кислородом, измеряемых методом эффекта Холла. [11]
&) В то время как концентрация лития в германии с добавкой акцептора настолько высока, что в результате реакции с имеющимся в системе кислородом ( или GeO2) на поверхности образуется Li2O, активность лития в германии, содержащем доноры, очень мала, и эта реакция не происходит. В кристаллах, одна часть которых легирована донорами, а другая - акцепторами ( и в которых, таким образом, имеется р - л-переход), скорость диффузии лития из области л-типа в область р-типа велика. Li выпрямляющими свойствами, точно так же как и по отношению к потоку дырок. [13]
Характерно поведение трех металлов - - меди, железа и алюминия - в контакте с жидким литием в условиях растяжения: медь сильно охрупчивается, пластичность железа слабо снижается, механические характеристики алюминия не изменяются. Это, несомненно, связано с тем, что медь и литий образуют эвтектику при 179 С и малорастворимы друг в друге; железо способно растворяться при высокой температуре в литии, но диффузия лития в железо не наблюдалась; литий сильно растворим в алюминии и образует с ним несколько химических соединений. [14]
Наиболее существенные результаты в создании диодов с большой толщиной р-п-перехода достигнуты при использовании диффузии атомов лития в кремний или германий с электропроводностью р-типа с последующим дрейфом ионов лития. Литий, представляющий собой донорную примесь для кремния и германия, имеет чрезвычайно высокий коэффициент диффузии, а коны лития - большую подвижность при наличии электрического поля в монокристаллах кремния или германия. При изготовлении, например, кремниевых приемников проникающей радиации используют толстые ( более 10 мм) монокристаллические пластинки высокоомного кремния с примесью бора. Диффузия лития с одной стороны пластинки кремния проводится при относительно низкой температуре ( 300 - 600 С) в течение нескольких минут. В дальнейшем к полученному р-п-пере-ходу прикладывают обратное напряжение при одновременном нагреве кристалла до температуры около 200 С. Из-за большой подвижности ионы лития дрейфуют в электрическом поле, компенсируя исходную проводимость или заряды ионов бора в р-п-переходе. В результате получается распределение примесей по толщине кристалла, показанное на рис. 10.16. Таким методом создают диоды с толщиной p - n - перехода до 10 мм. [15]
Страницы: 1 2