【正文】 不易脫離軌道 。純硅的原子通過共價(jià)鍵共享電子結(jié)合在一起。目前砷化鎵是化合物半導(dǎo)體的主流材料，全球砷化鎵高頻電子器件 和電路 的年產(chǎn)值 24億美元 。 起源 1918年由 Czochralski從熔融金屬中拉制細(xì)燈絲 ， 50年代開發(fā)出與此類似的直拉法生長(zhǎng)單晶硅 ， 這是生長(zhǎng)單晶硅的主流 技術(shù) 。 43 晶 圓制備 （ 2） 晶體生長(zhǎng) ⑥ 摻雜 直拉法摻雜是直接在坩堝內(nèi)加入含雜質(zhì)元素的物質(zhì)。 對(duì)于有些器件 ， 高水平的氧是不能接受的 。 ② 酸洗 硅不溶于酸 ， 所以粗硅的初步提純是用 HCl、 H2SO 王水 ，HF等混酸泡洗至 Si含量 %以上 。硅幾乎成了半導(dǎo)體的代名詞，全球 硅集成電路 年產(chǎn)值在 2400億美元左右。28180。 圖 碳原子的基本模型 3 電子能級(jí)： 原子 級(jí)的能量單位是電子伏特，它代表一個(gè)電子從低電勢(shì)處移動(dòng)到高出 1V的的電勢(shì)處所獲得的動(dòng)能。 9 周期表中半導(dǎo)體相關(guān)元素 周期 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 2 硼 B 碳 C 氮 N 3 鋁 Al 硅 Si 磷 P 硫 S 4 鋅 Zn 鎵 Ga 鍺 Ge 砷 As 硒 Se 5 鎘 Cd 銦 In 銻 Te 硅 硅是一種元素半導(dǎo)體材料，因?yàn)樗?4個(gè)價(jià)電子，與其他元素一起位于周期表中的 Ⅳ A族。1947年第一只晶體管用的就是鍺。此外，極窄帶隙半導(dǎo)體材料，如 InAs（ eV）等，也被人們廣泛研究 。 本質(zhì)上它和標(biāo)準(zhǔn)的直拉法 （ CZ）一樣 ， 為砷化鎵做了一定改進(jìn) 。 ?這種方法適于制備一般濃度的摻雜。 ? 縮晶 在籽晶與生長(zhǎng)的單晶棒之間縮頸，晶體最細(xì)部分 直徑只有 23mm，獲得完好單晶。 20 ——SiC、 GaN ? 碳化硅 原子束縛能力非常強(qiáng)，禁帶寬度很寬，機(jī)械硬度也很高，在 20世紀(jì)80年代 人們逐步掌握了碳化硅晶體的生長(zhǎng)技術(shù)后， 90年代用于藍(lán)光發(fā)光材料，同時(shí)以 碳化 硅材料為基礎(chǔ)的電力電子器件和微波功率器件也相繼問世 。 15 摻雜硅 在 本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化 。 銅是優(yōu)質(zhì)金屬導(dǎo)體的一個(gè)例子，逐漸被引入到硅片制造中取代鋁充當(dāng)微芯片上不同器件之間的互連材料。 在一般的半導(dǎo)體制造中，鋁是最普遍的導(dǎo)體材料，可以用來充當(dāng)器件之間的互連線，而鎢可作為 金屬層之間的互連材料。 共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱為束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為自由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。目前在 100 GHz左右的 3mm波段多數(shù)都用磷化銦器件。 晶 圓制備 （ 2） 晶體生長(zhǎng) 34 ① 直拉法 （ CZ法 ） 單晶爐 晶 圓制備 （ 2） 晶體生長(zhǎng) 35 ① 直拉法 Czochralski法 （ CZ法） CZ法 工藝流程 準(zhǔn)備 腐蝕清洗多晶 → 籽晶準(zhǔn)備 → 裝爐