半導(dǎo)體材料導(dǎo)論ppt課件-在線瀏覽
2025-06-23 12:45本頁面
【正文】 料中雜質(zhì)的行為多種多樣，而所需要的雜質(zhì)的種類很少，卻要求有準(zhǔn)確的含量。 這種本底純度當(dāng)然愈高愈好，但根據(jù)需要與可能至少使雜質(zhì)含量降到 104%以下，有的則要求降到 108%或更低。 雜質(zhì)分布的均勻性 ?在晶體制備的過程中，首先根據(jù)器件設(shè)計(jì)所要求的雜質(zhì)性質(zhì)與載流子濃度來進(jìn)行摻雜，摻雜量可以由計(jì)算求得。不均勻度可分為宏觀的與微觀的。 ?微觀不均勻度表現(xiàn)為雜質(zhì)條紋，它亦對一些器件的性能有明顯的影響。如果在晶體中的一些區(qū)域，這種排列遭到破壞，我們稱這種破壞為晶體缺陷。 ?晶體缺陷對半導(dǎo)體材料的使用性能影響很大，在大多數(shù)的情況下，它使器件性能劣化直至失效。 ?但靠近器件有源區(qū)的缺陷可以吸收有源區(qū)的雜質(zhì)與缺陷，常利用這一原理來改善器件性能。 晶體缺陷通常可分為： （ 1）點(diǎn)缺陷 這主要是單個(gè)原子之間的變化，如空位、間隙原子、反位缺陷、替位缺陷，和由它們構(gòu)成的復(fù)合體。 （ 3）面缺陷 呈面狀，在另一個(gè)方向上尺寸較小，如晶界、堆垛層錯(cuò)、相界等。 （ 5）微缺陷 幾何尺寸在微米級或更小，如點(diǎn)缺陷的聚集物、微沉積物等。 點(diǎn)缺陷 原子尺度的晶體點(diǎn)陣缺陷，分為熱點(diǎn)缺陷和雜質(zhì)缺陷。當(dāng)溫度升到零度以上，這些點(diǎn)因獲得動(dòng)能而振動(dòng)，由于能量的非均勻分布，一些點(diǎn)具有較大的能量而掙脫出原來點(diǎn)陣的位置，那么原有的位置就成為空位，脫離點(diǎn)陣的原子可處于點(diǎn)陣的間隙位置，稱為自間隙原子，也可以運(yùn)動(dòng)到晶體表面。 ?化合物半導(dǎo)體中的點(diǎn)缺陷比較復(fù)雜。各類點(diǎn)缺陷之間可形成復(fù)合體。 ?雜質(zhì)點(diǎn)缺陷是由雜質(zhì)造成晶體點(diǎn)陣的變化所形成的。雜質(zhì)也可與空位、反位缺陷等 形成復(fù)合體。 ?非平衡的點(diǎn)缺陷也可聚集成團(tuán)，構(gòu)成微缺陷。 ?位錯(cuò)就是由范性形變造成的，它可以使晶體內(nèi)的一些質(zhì)點(diǎn)（原子或離子）脫離規(guī)則的周期排列而位移一段距離，位移區(qū)與非位移區(qū)交界處必有原子的錯(cuò)位，這樣產(chǎn)生的線性缺陷稱為“位錯(cuò)”。其中 FE為位錯(cuò)線，因?yàn)樗幱谧冃尾糠峙c非變形部分的交界處。由此可見，它的滑移方向與位錯(cuò)線相垂直。 ?另一類位錯(cuò)的滑移方向與位錯(cuò)線（ AD）相平行，如圖 。 ?第三類則為二者的混合，稱為混合位錯(cuò)。 ?這種位錯(cuò)周圍的應(yīng)力可造成有位錯(cuò)處與無位錯(cuò)處腐蝕速度的差異，因此使用擇優(yōu)腐蝕劑對晶片進(jìn)行腐蝕，在顯微鏡下可以直接觀察到位錯(cuò)坑，根據(jù)坑的數(shù)量可以求出位錯(cuò)密度。 ?硅在技術(shù)上容易獲得無位錯(cuò)單晶，這也是它能得到廣泛應(yīng)用的原因之一。 ?其中有些是由點(diǎn)缺陷聚集而成的，
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