Электронейтральные примеси в кремнии. Кислород

Актуальность работы. Объемные монокристаллы важнейших полупроводниковых материалов выращивают из расплава - жидкой фазы, состав которой примерно совпадает с составом выращенного из нее кристалла. Существующие методы выращивания монокристаллов основаны на направленной кристаллизации, заключающейся в отводе тепла нормально границе раздела твердой и жидкой фаз, называемой фронтом кристаллизации. Процессы направленной кристаллизации лежат в основе большого числа разнообразных методов синтеза, очистки и выращивания монокристаллов полупроводников, которые могут быть проведены как раздельно, так и в ходе одного процесса. Последний вариант является предпочтительным, так как перегрузка материала из одного аппарата, реактора или контейнера в другие существенно понижает его чистоту. В существующих моделях органических солнечных фотоэлементов (в том числе рассмотренных выше) предполагалось, что полупроводники, входящие в состав активного слоя, являются собственными (без примесей). Однако, на самом деле, органические полупроводники содержат множество дефектов и примесей, некоторая часть которых обладает электрическим зарядом. Хотя из-за низкой диэлектрической проницаемости органических полупроводников большинство заряженных примесей и дефектов электростатически связывается с носителями заряда противоположного знака, то есть такие примеси являются электронейтральными, тем не менее, некоторая доля их ионизована. Ионизованные заряженные примеси и дефекты (далее легирующие примеси) создают электрическое поле, тем самым они оказывают влияние на генерацию, рекомбинацию и транспорт зарядов в активном слое фотоэлемента.

---

Почему написание курсовой работы по электронике лучше заказать на Work5. Потому что у нас работают доктора и кандидаты наук, а также практикующие специалисты. У нас есть авторы по всем направлениям.

---

. Поэтому важно учесть влияние легирующих примесей при моделировании фотоэлементов. Поведение кислорода в кремнии является одной из важнейших проблем современной микроэлектроники. Быстродействие и надежность полупроводниковых приборов достигаются путем управления технологическими процессами, основанными на точном знании физико-химических процессов, и контролем концентрации вредных примесей в кристалле. Кислород в кремнии является примесью, отличающейся чрезвычайно сложным поведением. В монокристаллах кремния, выращенных по методу Чохральского, концентрация кислорода выше концентрации легирующего элемента и ощутимо влияет на электрические и структурные свойства монокристаллов. Являясь электрически неактивной примесью, кислород способен оказывать существенное влияние на характеристики материала. Уже длительное время преципитация кислорода используется для внутреннего геттерирования быстро диффундирующих металлических примесей. Цель работы – исследование электронейтральных примесей в кремнии. Кислород. Задачи: - рассмотреть влияние кислорода на свойства кремния; - описать поведение кислорода при изохронных отжигах; - описать источники кислорода в монокристаллах кремния; - выявить использование свойств примеси кислорода при производстве ИС. Объект исследования – примеси в кремнии. Предмет исследования – кислород. Методы исследования – анализ, обобщение полученной информации. Структура работы состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.

В результате проделанной работы решены следующие задачи: рассмотрено влияние кислорода на свойства кремния; описано поведение кислорода при изохронных отжигах; описаны источники кислорода в монокристаллах кремния; выявлено использование свойств примеси кислорода при производстве ИС. В настоящее время большинство электронных устройств работают под управлением процессора на кремниевом чипе. Кроме того, рынок фотоэлектрических элементов значительно вырос с начала тысячелетия, и подавляющее большинство солнечных элементов также основаны на кремнии. Поэтому спрос на мировом рынке на чистый кремний, и как следствие, его цена, сильно выросли, что не могло не сказаться на мире финансов. Для производителей кремния, поставляющих сырье для электронных устройств, важно контролировать содержание примесей в кремнии. Помимо концентрации углерода и кислорода (см. примечание о применении 54), первостепенное значение имеет содержание так называемых мелких примесей , так как они оказывают существенное влияние на электрические свойства (например, удельное сопротивление) материала. Мелкие примеси могут быть подразделены на элементы группы V - P, As и Sb, - выступающие в качестве доноров электронов, и элементы группы III - В, Al, Ga и In, выступающие в качестве акцепторов электронов. Хотя на последующих стадиях производства в материал специально добавляют легирующие бор и фосфор (например, в p/n-переходах), желательно, чтобы исходный материал быть чистым. Из перечисленных выше мелких примесей, бор и фосфор имеют особое значение не только в производстве не только электронных устройств, но и кремния как такового. На большинстве кремниевых производств остаточные концентрации бора и фосфора являются самыми высокими среди мелких примесей и поэтому представляют особый интерес. Количественное определение мелких примесей в дальней ИК области основано на методе, описанном в ASTM F1630 и SEMI MF1630, и в соответствии с этими стандартами требует применения монокристаллического кремния. Однако этот метод также применяется многими производителями поликремния, поскольку из поликремния возможно получение монокристаллического кремния, например, с помощью метода, описанного в ASTM F1723 и SEMI MF1723, или аналогичного.

1. Бабич В.М., Блецкан Н.И., Венгер Е.Ф. Кислород в монокристаллах кремния. Киев: Интерпресс ЛТД, 1997. - 240 с. 2. Демидов, Е.С. Свойства силиката магния с примесью хрома в пористом кремнии / Е.С. Демидов // Физика твердого тела. – 2005. – №1. – C. 16–138. 3. Жвирблянский, В. Ю. Методы и оборудование для выращивания монокристаллов / В. Ю. Жвирблянский. − Брянск, 2012. − 119 с. 4. Кристаллизация полупроводников из расплава : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 200100 "Микроэлектроника и твердотельная электроника" / В. К. Прокофьева, Б. Н. Рыгалин ; под ред. Е. Б. Соколова ; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное агентство по образованию, Московский гос. ин-т электронной техники (технический ун-т). - Москва : МИЭТ, 2007. - 160, 5. Прокофьева В.К., Раскин А.А., Рыгалин Б.Н. Лабораторный практикум по курсу «Технология материалов электронной техники» / Под ред. Б.Н. Рыгалина. - М.: МИЭТ, 2008. - 84 с. 6. Саъдуллаев, А. Б. Особенности комплексообразования между примесными атомами марганца и кислорода в кремнии / А. Б. Саъдуллаев // Молодой ученый. — 2014. — № 12 (71). — С. 50-52. 7. Uecker, R. The historical development of the Czochralski method / R. Uecker // J. Cryst. Growth. − 2014. − V. 401. − P. 7—24. 8. Zulehner, W. Historical overview of silicon crystal pulling development / W. Zulehner // Mater. Sci. Eng. B. − 2000. − V. 73. − P. 7—15. 9. Huff, H. R. An electronics division retrospective (1952—2002) and future opportunities in the twenty−first century / H. R. Huff // J. Electrochem. Soc. − 2002. − V. 5, N 149. − P. 35—58. 10. Sceel, H. J. Ch. 1. The development of Crystal Growth technology / H. J. Scheel // Crystal Growth Technology. − John Wiley & Sons Ltd., 2004. − P. 1—14.