半導(dǎo)體中的材料硅片制作流程概述-展示頁
2025-03-04 08:36本頁面
【正文】 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技術(shù)后， 90年代用于藍(lán)光發(fā)光材料，同時以 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 。 ? 磷化 銦 器件的電子遷移率高達(dá) 10000 cm2/V﹒ s，比砷化鎵還高，所以其高頻 性能 更好，工作頻率更高，且有更低的噪聲和更高的增益。禁帶寬度和臨界擊穿場強(qiáng)也比硅高，因此是制造高頻 電子器件的 理想材料。 19 化合物半導(dǎo)體 —— GaAs、 InP ? 砷化鎵 等材料的電子遷移率差不多是硅材料的 6倍。 ? 硅 具有很多優(yōu)點(diǎn)，地球上儲量豐富，易于提純，熱穩(wěn)定性好，在表面可生長 質(zhì)量 很高的二氧化硅層，工作溫度可達(dá) 160℃ 。 1947年第一只晶體管用的就是鍺。 P型硅 —— 在本 征硅中 摻入三價雜質(zhì) 元素（例如 硼 、 鎵 、 銦），主要載流子為空穴 。載流子：電子， 空穴。 15 摻雜硅 在 本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化 。 +4 +4 +4 +4 共價鍵 有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子規(guī)則排列，形成晶體。 14 純硅 ? 純硅是指沒有雜質(zhì)或者其他物質(zhì)污染的本征硅。 地殼中各元素的含量 硅作為電子材料的優(yōu)點(diǎn) ? 原料充分； ? 硅晶體表面易于生長穩(wěn)定的氧化層，這對于保護(hù)硅表面器件或電路的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)很重要； ? 重量輕，密度只有 ； ? 熱學(xué)特性好，線熱膨脹系數(shù)小， 106/℃ ，熱導(dǎo)率高， 11 硅的晶體結(jié)構(gòu) 109186。 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個價電子，與其他元素一起位于周期表中的 Ⅳ A族。這個禁帶寬度允許電子在獲得能量時從價帶躍遷到導(dǎo)帶。 半導(dǎo)體制造中的絕緣體包括二氧化硅（ SiO2）、氮化硅（ Si3N4）和聚酰亞胺（一種塑料材料）。 銅是優(yōu)質(zhì)金屬導(dǎo)體的一個例子，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。 圖 HCl的共價鍵 6 材料 分類 能帶理論 7 導(dǎo)體 導(dǎo)體在原子的最外層通常有一些束縛松散的價電子，容易失去，金屬典型地具有這種價電子層結(jié)構(gòu)。 圖 NaCl的離子鍵 5 共價鍵 不同 元素的原子共有價電子形成的粒子鍵，原子通過共有電子來使價層完全填充變得穩(wěn)定。 價電子層： 原子 最外部的電子層就是價電子層，對原子的化學(xué)和物理性質(zhì)具有顯著的影響，只有一個價電子的原子很容易失去這個電子，有 7個價電子的原子容易得到一個電子，具有親和力。第二章 半導(dǎo)體材料特性 1 提綱 2 原子結(jié)構(gòu)
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