озволяє створювати мікросхеми, працездатні при підвищених температурах (до +120 ° С) і мікропотужні схеми, що працюють при малих рівнях робочих струмів (менше 1 мкА);
кремнієві транзистори мають більш високе порогове напруга, а, отже, логічні схеми на цих транзисторах характеризуються великою статичної помехоустойчивостью;
кремній характеризується меншою діелектричною проникністю, що обумовлює менші значення бар'єрних ємностей переходів при тій же їх площі і дозволяє збільшити швидкодію ІМС.
Кремній - міцний і жорсткий матеріал, в монокристаллическом стані придатний для виготовлення чутливих елементів прецизійних широкодіапазонних датчиків у вигляді консолей, мембран дуже малої товщини-аж до 1.3 Такі елементи можуть масово вироблятися методами, розробленими в технології ІС. Вони забезпечують різке прискорення розвитку засобів автоматики, друкарської техніки.
Сировина для отримання кремнію є усюди в необмежених кількостях: вміст його в земній корі перевищує 26%.
Кремній нетоксичний в більшості своїх хімічних сполук, і його виробництво не супроводжується отриманням забруднюють навколишнє середовище відходів, тим більше що завдяки низькій матеріалоємності мікроелектроніки обсяг його виробництва буде завжди дуже малим, несумісним з масштабами металургійних і хімічних виробництв.
Таблиця 1 - Деякі властивості германію та кремнію
СвойстваЕдініца измеренияГерманийКремнийТемпературный коефіцієнт лінійного розширення (0-100 0 С) град - 1 6,0 · 10 - 6 4,2 · 10 - 6 Гранична робоча температура 0 С70 - 80120 - 150 Температура плавлення 0 С9361414 Питома теплопроводностьВт / см · град0, 550,8 Питома теплоємність (0-100 0 С) кал / г · град0, 080,17 Щільність при 20 0 Сг / см 3 5,32,3 Питомий опір при 20 0 СОМ · см68 ~ 10 12 Ширина забороненої зониеВ0, 722
1.4 Технологія отримання монокристалічного кремнію
Виробництво монокристалічного кремнію відбувається в два етапи:
напівпровідниковий прилад пластина кристал
1.4.1 Отримання кремнію напівпровідникової чистоти
1) Відновлювальна плавка сировини
Відновлювальна плавка сировини, що містить оксид кремнію у вигляді кварциту, в електропечах при температурі 2273К (близько 2000 °):
SiO 2 + C=Si +2 CO
В результаті першої ж операції отримують елементарний кремній, проте його чистота ще дуже низька і вміст основної речовини складає близько 99%. Кремній з - за високої температури плавлення і реакційної здатності по відношенню до будь-яких контейнерним матеріалами очищенні не піддається.
) Переклад технічного кремнію в з'єднання, зручні для глибокого очищення SiCl 4, SiHCl 3 або SiH 4
Для отримання хлориду кремнію і хлорсілан використовуються реакції хлорування:
Si +2 Cl2SiCl4
Si +3 HClSiHCl3 + H2
моносілана отримують з попередньо виготовленого кремній-магнієвого сплаву:
Mg2Si +4 NH4ClSiH4 +2 MgCl2 +4 NH3
) Глибоке очищення.
Для подальшої глибокої очистк...
