Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 2. Шутов Д.А - 7 стр.

Свойства полупроводниковых материалов
      Основные свойства некоторых полупроводниковых материалов приведены в
таблице 1.
                                                                     Таблица 1
                Основные характеристики изучаемых материалов
    Материал       Температура         Ширина       Подвижность носителей
                             0
                   плавления, С запрещённой зоны       зарядов при 3000К,
                                              0
                                      при 300 К,             см2/В.с
                                          эВ
                                                    электронов       дырок
Кремний (Si)           1412               1,1         1350±10       480±15
Германий (Ge)           936              0,66           3800         1800
Арсенид галлия
                       1280              1,35           8800          400
(GaAs)
Фосфид галлия
                       1500              2,24            300          150
(GaP)

      Германий (Ge) - чистый германий обладает металлическим блеском,
довольно твёрд. Механическая обработка германия затруднена, а на обычных
токарных, фрезерных и сверлильных станках вообще невозможна из-за его
хрупкости. Поэтому германий обрабатывают алмазными и абразивными
инструментами.
      Кристаллический германий химически устойчив на воздухе при комнатной
температуре, а при температуре выше 6000 С окисляется до диоксида германия. В
производстве полупроводниковых приборов и микросхем используют германий
электронного и дырочного типа проводимости, обладающий удельным
сопротивлением от 0,0001 до 45 Ом.см. Промышленностью выпускается германий
различных марок, легированный галлием ГДГ-3, сурьмой ГЭС-0,16, золотом ГДЗ-
0,6, мышьяком ГЭМ-0,005. В маркировке германия буквы обозначают: Г - германий,
Д и Э - тип электропроводности (дырочный, электронный), З, Г, С и М - легирующая
примесь (золото, галлий, сурьма, мышьяк). Цифра, стоящая после буквы, указывает
удельное электрическое сопротивление материала. Тип электропроводности и
удельное сопротивление германия определяются количеством введённых
акцепторных и донорных примесей.
      Пластины из германия применяются для создания дискретных диодов и
транзисторов для гибридных ИМС и микросборок. Подвижность носителей заряда
(электронов и дырок) в германии значительно выше, чем в кремнии, поэтому
германиевые транзисторы по сравнению с кремниевыми при прочих равных
условиях будут более высокочастотными.
      Из-за сравнительно малой ширины запрещённой зоны (0,66 эВ при Т=270С)
предельная рабочая температура составляет лишь 70-800С, а устойчивая работа
германиевых приборов возможна только при температурах на 20% меньших
верхнего предела (из-за высокого температурного коэффициента ширины
запрещённой зоны). Главные недостатки германия - неприменимость в планарной
технологии из-за низкой температуры плавления, а вследствие этого и низкой
скорости диффузии и отсутствия собственного стабильного окисла. В связи с этим
германий не пригоден для массового производства ИМС.
      Кремний (Si) - чистый кремний темнее германия, хотя полированные образцы
имеют блеск стали. Подобно германию кремний обладает значительной хрупкостью.
                                       7