Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 2. Шутов Д.А - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

9
Соединения типа А
III
B
V
образуются в результате взаимодействия элементов III
группы (бора, алюминия, галлия, индия) с элементами V группы (азотом, фосфором,
мышьяком, сурьмой). Атомы элементов II группы способны замещать атомы
элементов III группы, а атомы элементов VI группы - атомы элементов V группы и
проявлять донорные свойства. Наиболее часто в качестве акцепторных элементов
используют цинк и кадмий, а в качестве донорных - селен и теллур. В
полупроводниковом производстве наиболее часто применяют арсенид, фосфид и
антимонид галлия и арсенид и антимонид индия.
Арсенид галлия (GaAs) - тёмно-серое вещество с металлическим блеском и
фиолетовым оттенком. GaAs в настоящее время является лидером среди
полупроводниковых соединений. Его универсальные по сравнению с германием и
кремнием электрофизические свойства - большая ширина запрещённой зоны, малая
эффективная масса, большая подвижность электронов и т.д. - определяют
специфические области применения арсенида галлия. Он перспективен для
изготовления туннельных и излучательных диодов, СВЧ-диодов и диодов Ганна,
биполярных и полевых транзисторов, импульсных и переключающих приборов,
варакторов (полупроводниковый диод, по принципу действия аналогичный
варикапу) и инжекционных лазеров и т.д. Интегральные микросхемы на основе
арсенида галлия из-за высокого быстродействия имеют большие преимущества в
СВЧ-технике. Его недостатками являются: низкая растворимость легирующих
примесей, отсутствие собственных оксидов со стабильными свойствами и
образование вредных и токсичных для окружающей среды отходов при обработке.
Фосфид галлия (GaP) - оранжевые прозрачные пластины. Фосфид галлия
принадлежит к перспективным полупроводниковым материалам. Они имеют самую
большую ширину запрещённой зоны и низкую подвижность носителей зарядов, что
позволяет создавать приборы с рабочей температурой p-n перехода до 500
0
С.
Фосфид галлия применяют для создания полупроводниковых светоизлучающих
приборов видимого диапазона (светодиодов), а также используют при изготовлении
высокотемпературных выпрямителей, квантовых генераторов и усилителей.
Основными недостатками фосфида галлия являются: отсутствие собственных
окислов со стабильными свойствами и образование токсичных соединений при
химической и механической обработке.
Пластины для гибридных интегральных микросхем
Монолитные ИМС изготовляют на монокристаллических пластинах из
различных полупроводниковых материалов, гибридные интегральные схемы (ГИС)-
на пластинах из изоляционных материалов. Монокристаллические пластины и
пластины из изоляционных материалов принято называть подложками.
Общие требования к подложкам:
высокая механическая прочность при малых толщинах;
высокие объёмное и поверхностное удельные сопротивления и малый тангенс
угла диэлектрических потерь;
температурные коэффициенты линейного расширения подложки и плёнок
должны быть предельно согласованы;
химическая инертность к осаждаемым веществам и травителям;
физическая и химическая стойкость при нагреве до высоких температур;
незначительное газовыделение в вакууме;
хорошая адгезия с осаждаемой плёнкой;
высокая теплопроводность;
      Соединения типа АIIIBV образуются в результате взаимодействия элементов III
группы (бора, алюминия, галлия, индия) с элементами V группы (азотом, фосфором,
мышьяком, сурьмой). Атомы элементов II группы способны замещать атомы
элементов III группы, а атомы элементов VI группы - атомы элементов V группы и
проявлять донорные свойства. Наиболее часто в качестве акцепторных элементов
используют цинк и кадмий, а в качестве донорных - селен и теллур. В
полупроводниковом производстве наиболее часто применяют арсенид, фосфид и
антимонид галлия и арсенид и антимонид индия.
      Арсенид галлия (GaAs) - тёмно-серое вещество с металлическим блеском и
фиолетовым оттенком. GaAs в настоящее время является лидером среди
полупроводниковых соединений. Его универсальные по сравнению с германием и
кремнием электрофизические свойства - большая ширина запрещённой зоны, малая
эффективная масса, большая подвижность электронов и т.д. - определяют
специфические области применения арсенида галлия. Он перспективен для
изготовления туннельных и излучательных диодов, СВЧ-диодов и диодов Ганна,
биполярных и полевых транзисторов, импульсных и переключающих приборов,
варакторов (полупроводниковый диод, по принципу действия аналогичный
варикапу) и инжекционных лазеров и т.д. Интегральные микросхемы на основе
арсенида галлия из-за высокого быстродействия имеют большие преимущества в
СВЧ-технике. Его недостатками являются: низкая растворимость легирующих
примесей, отсутствие собственных оксидов со стабильными свойствами и
образование вредных и токсичных для окружающей среды отходов при обработке.
      Фосфид галлия (GaP) - оранжевые прозрачные пластины. Фосфид галлия
принадлежит к перспективным полупроводниковым материалам. Они имеют самую
большую ширину запрещённой зоны и низкую подвижность носителей зарядов, что
позволяет создавать приборы с рабочей температурой p-n перехода до 5000 С.
Фосфид галлия применяют для создания полупроводниковых светоизлучающих
приборов видимого диапазона (светодиодов), а также используют при изготовлении
высокотемпературных выпрямителей, квантовых генераторов и усилителей.
Основными недостатками фосфида галлия являются: отсутствие собственных
окислов со стабильными свойствами и образование токсичных соединений при
химической и механической обработке.

                Пластины для гибридных интегральных микросхем
      Монолитные ИМС изготовляют на монокристаллических пластинах из
различных полупроводниковых материалов, гибридные интегральные схемы (ГИС)-
на пластинах из изоляционных материалов. Монокристаллические пластины и
пластины из изоляционных материалов принято называть подложками.
   Общие требования к подложкам:
•     высокая механическая прочность при малых толщинах;
•     высокие объёмное и поверхностное удельные сопротивления и малый тангенс
угла диэлектрических потерь;
•     температурные коэффициенты линейного расширения подложки и плёнок
должны быть предельно согласованы;
•     химическая инертность к осаждаемым веществам и травителям;
•     физическая и химическая стойкость при нагреве до высоких температур;
•     незначительное газовыделение в вакууме;
•     хорошая адгезия с осаждаемой плёнкой;
•     высокая теплопроводность;
                                        9