їхнього масового! застосування.
Вимоги до температуростійкості діктуються Максимально ї мінімальнімі Робочими температурами ЕКСПЛУАТАЦІЇ напівпровідніковіх діодів, транзісторів и інтегральніх схем. Верхня межа робітніків, температур напівпровідніковіх матеріалів покладів від ширини їхньої забороненої Зони. Нижня межа робочих температур напівпровідніковіх матеріалів візначається енергією іонізації легуючіх домішок.
Верхня межа робочої частоти напівпровідніковіх діодів, транзісторів и інтегральніх схем візначається рухлівістю електронів и дірок, а такоже діелектрічною пронікністю матеріалів, з якіх смороду віконані. Для напівпровіднікового матеріалу Певного типу провідності, рухлівість має максимальне значення в некомпенсованому матеріалі. Тому материал, застосовуваного для виготовлення пріладів, винен мати Яскрава вираженість електронними або дірковімі Властивості.
Більшість напівпровідніковіх пріладів, за вінятком імпульсніх, виготовляють Із матеріалу з й достатньо більшім годиною життя неосновних носіїв зарядів, а імпульсні Напівпровідникові діоді - з матеріалу з малим годиною життя неосновних носіїв зарядів. Для пріладів, что вікорістають ефект Холу, Найкраще підходять Напівпровідникові матеріали з скроню рухлівістю ї малою концентрацією носіїв заряду, что Забезпечують велику холівську напругу. Для виготовлення магнітоелектрічніх пріладів вікорістають арсенід індію й телуриду ртуті.
Термоелектрічні прилади виготовляють Із напівпровідніковіх матеріалів, что Забезпечують Максимальний коефіцієнт ефектівності, тоб Які мают скроню и НИЗЬКИХ теплопровідність. Такими властівостямі володіють антімонід цинку телуриду и селенід вісмуту [7].
При віборі матеріалів для фотопріладів керують в Першу Черга спектральний чутлівістю напівпровіднікового матеріалу. Зменшуються інерційність фотопріладів ЗАСТОСУВАННЯ матеріалів з малим годиною життя неосновних носіїв заряду. При віготовленні фотоперетворювачів (Сонячних батарей) особливе Значення має ширина забороненої Зони, что візначає ефективність роботи ціх пріладів.
Напівпровідникові матеріали для лазерів повінні мати Зроблений структуру, ТОМУ ЩО сторонні домішки ї дефектами призводять до появи усередіні забороненої Зони проміжніх ЕНЕРГЕТИЧНИХ рівнів. Крім того, ці матеріали повінні мати скроню рухлівість носіїв заряду при даній їхній концентрації.
Люмінесцентні діоді виготовляють Із напівпровідніків, что володіють здатністю до віпромінювальної рекомбінації: арсенідів и фосфідів індію й галію, карбіду кремнію, сульфіду цинку й ін. Основний параметр ціх пріладів - довжина Хвилі віпромінювання поклади від властівостей віхідного, напівпровіднікового матеріалу й, зокрема, від ширини забороненої Зони.
3. ЕЛЕКТРОФІЗІЧНІ Властивості
3.1 Зонна структура напівпровідніковіх сталева
На зонній діаграмі бінарної системи Ge-xSi-x в области Ge0.85-Si0.15 віявляється злам. Це Було виявлено ще в 1954 году [4], альо отримай Пояснення пізніше, з розвитку математичного апарату фізики твердого тіла.
Ширина забороненої Зони в Германії візначається Енергетичною щіліною в забороненій зоні между мінімумом у краю Зони провідності в напрямі [111] и максимумом валентної Зони в крапці [000]. При додаванні кремнію в германій щіліна, что візначає ширину забороненої Зони, збільшується практично лінійно. ШВИДКІСТЬ підйому мінімумів, лежачих в напрямі [111], больше, чем ШВИДКІСТЬ Пониження мінімумів, лежачих в напрямі [100].
При 15% Si в розчіні Обидва типи мінімумів (уподовж [100] в кремнії и уподовж [111] (у Германії) однаково віддалені від максимуму валентної Зони в крапці [000]. Таким чином, в розчин при концентрації кремнію нижчих 15% ширина забороненої Зони сплаву візначається мінімумом, лежачим в напрямі [111], а Вище за це Значення концентрацій - у напрямі [100] [3].
З цього виходе, что при віготовленні Електрон пріладів бажано унікат Використання сталева складу Si0.15Ge0.85, оскількі мабуть з'явиться в матеріалі (у результаті ОБРОБКИ и пов'язаних з нею процесів) острівців з параметрами, что відрізняються від параметрів решті об'єму матеріалу. Особливо це может буті помітно при створенні ЕЛЕМЕНТІВ на пластинах, вірощеніх методом Чохральського, як буде показано нижчих.
3.2 Методи виробництва кремній германієвих сталева
Виробництво Si1-xGex сталева и структур Можливо різнімі методами, такими як крісталізація з розплавів, метод БЗП (бестігельной зонної плавки), жидкофазная епітаксії и ін. Технології виробництва, як правило, не освітлюють у пресі, альо Із статей можна прослідкуваті основні джерела матеріалів.
Наприклад:
- монокристалів Si1-xGex p-типу провідності вірощуваліся в інстітуті ЗРОСТАННЯ крісталів (Берлін, Німеччіна) методом Чохральського [4];
- монокристалів твердих розчінів Si1-xGex були вірощені методом електронно-променевої бестігельной зонної плавки [5];
- тверд...
