Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Номинальные диаметры слитков 62 5+з 78 5+з н 102 5+з мм В слитках кремния диаметром 62 5 78,5 мм Фо, ~7 10 м, а в слитках диаметром 102,5 мм-Уо, ~1 10 м . Слитки кремния с р„> О„ОЗ Ом м должны иметь время жизни неравновесных носителей заряд» 1 7,5 мкс— для электронного и ~ 2,5 мкс — для дырочного типа проводимости. Десять групп марок слитков монокристаллического кремния характеризуются р„= 0,00005...0,4 Ом м, Ьр„= 20...40% и Ьрл= 10...20%.
Монокристаллический кремний, предназначенный для производства полупроводниковых источников тока (ТУ 48-4-258 — 80), изготовляют в виде монокриствллических слитков, выращенных по методу Чохральского, диаметром 40-55 мм и длиной не менее 50 мм. Продольная ось монокристаллического слитка имеет ориентацию 111Ц или по согласованию с потребителем 11001; плотность дислокаций для всех марок не должна превышать 5 10 м Кремний марок КСД вЂ” солнечный дырочного типа проводимости, легированный бором; р = О,ООЗ ...О,ОЗ Ом м либо 0,05...0,45 Ом м. Кремний марок КСЭ вЂ” солнечный электронного типа проводимости, легированный фосфором; р = 0,006...0,25 Ом м.
Время жизни неравновесных носителей заряда зависит от удельного электрического сопро- тивления слитка. Монокристаллический кремний, полученный бестигельной зонной плавкой, легированный фосфором в процессе нейтронной активации, предназначенный для производства 503 силовых полупроводниковых црнборов, выпускают либо марок БΠ— бестигельный однороднолегированный (ТУ 48-4-449 — 83), либо марок КОФ вЂ” однородный, легированный фосфором !15!.
Слитки монокристаллического кремния марок БО имеют диаметр 54~0,05 мм, длину не менее 100 мм; ориентацию продольной оси монокристаллического слитка !11Ц; о отклонение плоскости торцового среза от плоскости ориентации не более 2; электронный тнп проводимости; значения р„= 1,3 ... 1„5 Ом м; время жизни неравновесных носителей заряда не менее 70 мкс; плотность дислокаций не более 1О м, В них отсутствуют свирлевые дефекты; концентрация атомов оптически активного кислорода 22 -3 22 -З Уо, ~ 1.10 м, а оптически активного углерода Ус ~ 4 10 м Слитки монокристаллического кремния марок КОФ имеют диаметр 44, 54, 60 или 84 мм с погрешностью ~ 1 мм; ориентация оси слитка !11Ц; отклонение плоскости торцового среза от плоскости ориентации не более 3; два интервала значений р„, Ом м: 0,4-2,0 и 2,1-3,5; время жизни неравновесных носителей заряда не менее 0,35-1,0 мкс при р„= 0,7 ...2,0 Ом м, не менее 30 мкс при р„= 0,4...0,6 Ом м и не менее 100 мкс при 5 -2 р„=2,1 ...3,5 Ом м; плотность дислокаций р з 1О м .
Концентрация оптически акпв- 22 -3 ных кислорода и углерода у них не должна превышать 5*10 м, а допустимые относительные отклонения бр„и Ьрл — соответственно 12 н 7 % для слитков с р„= 0,40...2„00 Ом м и 15 и 10% для слитков с р„= 2,10 ... 3,50 Ом.м. Монокристаллический кремний для фотоприемников 1151 получают методом бестигельной зонной плавки (маркн КБ) и методом Чохральского (марки КЧ), дырочного (легирование бором) и электронного (легнрование фосфором) типа проводимости, Диффузионная длина неравновесных носителей заряда 1=10 2 ~От, где  — коэффициент диффузии, равный 35,36 см /с для кремния дырочного типа про- 2 водимости и 13 см /с для кремния электронного типа проводимости; т — время жизни, с. 2з -з Концентрация оптически активного кислорода должна быль не более 1 10 м для марок КБ и 7 10 м для марок КЧ.
Некоторые электрофизнческие свойства кремния, предназначенного для фотоприемников, приведены в табл. 7.33, Кроме приведенных величин, слитки кремния различаются геометрическими размерами. Таблица 7.ЗЗ. Некетерые злектрефнзнчеекне евейства кремния, прелназначеннеге для фетенрнемннкев Окончание табл. 1,33 Примечание. Кремний марки К4! имеет дырочный тип электрической проводимости, остальные — электронный.
Монокристаллический кремний, полученный методом бестигельной зонной плавки из поликристаллического кремния водородного восстановления и предназначенный для производства полупроводниковых приборов, выпускают марок КВД (кремний водородный дырочного типа проводимости) !15!. Слитки монокристаллического кремния марок КВД имеют диаметр 18 — 23 мм, длину не менее ЗО мм; ориентацию продольной оси монокристаллического слитка !11Ц; отклонение плоскости торцового среза от плоскости о в -з ориентации не более 3; плотность дислокаций р, ~ 5 10 м; концентрацию атомов 2з -з оптически активного кислорода Уо, ~ 2 10 м Монокристаллический моносилановый кремний !15! используют для производства рш-диодов и магнитодетекторов.
Изготовляют его методом бестигельной зонной плавки в вакууме или газовой среде электронного или дырочного типа проводимости. Удельное электрическое сопротивление марок кремния дырочного тина (КМД) и электронного (КМЭ) типа проводимости приведено ниже: КМД-1 КМД-2 КМД~-3 КМД-4 КМ,1~-5 Марка 10 20 ЗО 40 50 р, 0и и, не менее КМД-б КМД-!О КМ,1~-20 КМЭ-1 60 !ОО 200 !О р,си и, не менее 505 Слитки кремниа имеют допустимое относительное отклонение бр~ ~ 35%; время жизни неравновесных носителей заряда не более 500 мкс; ориентацию продольной оси монокристаллического слитка [1111; отклонение плоскости торцового среза от плоско- О в -з сти ориентации не более 3; плотность дислокаций р „, «' 4 ! 0 см; концентрацию ато- 22 -3 мов оптически активного кислорода Уо, ~ 2 10 м Поликристаллический зонноочищенный германий (ГОСТ 16153-30) марок ГПЗ 1 и ГПЗ 2 предназначен для изготовления легированных монокристаллов германия, получения сплавов, производства заготовок оптических деталей, а также для других целей.
Монокристаллы германия, используемые для производства полупроводниковых приборов, согласно ГОСТ 16 153 — $0 изготовляют электронного (легирование сурьмой) и дырочного (легирование галлием) типа проводимости. Диаметр монокристаллических слитков 28-40 мм, длина не менее 50 мм; значения р„= 0,001 ...0,45 Ом м; ориентация продольной осн монокристаллического слитка 111 Ц; предельное отклонение плоскости торцового среза от плоскости ориентации не более 2 . В соответствии с ГОСТ 8032-84, значение р„монокристаллического слитка выбирают из следующего ряда, Ом.м: 0,001; 0,0012; 0,0015; 0,002; 0,0025; 0,0031; 0,004; 0,005; 0,0063; 0,008; 0,01 — для р„0,0001...0,1 Ом м; 0,011; 0,014; 0,018; 0,022; 0,028; 0,035; 0,045; 0,05б; 0,071; 0,09 — для р„= =0,01...0,100м м; 0,112; 0,14; 0,18; 0,224; 0,28; 0,355; 0,45 — для р„= 0,10 ...
0„45 Ом м. Монокристаллические слитки германия по допускаемому отклонению Ьр„и плотностндислокаций р делятнатриподгруппы 1) Ьр ~25 /е,р ~5 10 м 2) Ьр ~20 А, рн„~2.10 м и3)Ьри~15%,р „~8 1О м от значения р„и типа проводимости должна соответствовазь нормам, указанным в табл. 734. Таблица 1.3 г. Педаижнесть неснгслей заряда а менекристаллических слитках германия Монокристаллический германий, легированный золотом (3), сурьмой и золотом (СЗ), галлием и золотом (ГЗ), предназначенный для производства полупроводниковых приборов, поставляют в виде слитков электронного н дырочного типа проводимости.
Монокристаплические слитки имеют диаметр 18-35 мм и длину > 30 мм; ориентация продольной оси монокристаллического слитка 11111 и отклонение плоскости торцового среза от плоскости ориентации не более 3 . Некоторые электрофизические свойства германия приведены в табл. 7.35. Таблица 1.35. Электрефизичсскне саейстая германия о 0Ъ 00 ю о ф счев гчеч о ЮЪ 00 ф» 00 О~Ч ~Ч, ~ ~0,Ч Ф~Ъ ЮЪ »Ъ М4Ъ ~$' 0Ъ ЮЪ ~~~ З 4»Ъ <~Ъ ц $ Ъ Ъ СЛ Е ЕЧ '"' М" ! О о" ЕИ о" Ъ~Ъ 00 Ф 1'Ъ о Д~4 0 ооо о" Ю Ъ 0Ъ СЧ %о„8„''.„~ Ц ~" ф о Фчъуозф о Ъ» ~~3 МЪ ~Ю ~~Ъ Е~Ъ Ъ»Ъ ° ~ „.," Ъ0 0. ~~ Ъ- ~~Ъ $ГЪ о" ЪЪ ЮЧ И~ 00 0ЪОЪЙ00Д ~ 00„~ а0 ЦЪ ф $0' 0Ъ О О 4ФЪ 00 ~Ъ Оъ Зъ ~~ оЪ "о ф ъъф СЧ „~ '.
Ъ ЕЧ„~Ъ ОЪ „Ъ аМ ЕЧ Ъ"Ъ Ъ ЪК" 507 е г ~р" ЪО 00 Ю 4» 00 ОЪ Фб 'Ф 'Ф Ы ~4', Ф Ю о Ъ0 \~1 о ~ о м о о" ю 0Ъ ЪЧ о„ о" о" о" С~Ъ 00 $» '0' оо СЧ $ $Г3 о" о" о $ГЪ Ф ° $» феЪ ЪФ о" о о" ОЪ ФЧ ~ С'4 о о о" о" О Ъ ЕЧ„ЪО СЧ„ ъО о ЪО Ф~3 ФгЪ ЧЪ 0 ЕЧ~ 003 Ф 2 ю е сч" о в с Арсенид галлия применяют для производства электронных приборов и эпитаксиальных структур [151. Выпускают его как в виде поликристаллических слитков (марка АГН-1), так н в виде монокристаллических слитков (остальные марки). Выращивают монокрнстаплы либо горизонтальной направленной кристаллизацией, либо вытягиванием по методу Чохральского из-под флюса. В качестве легирующнх примесей используют теллур, олово, цинк и кремний.
Монокристаллические слитки, легированные цинком, имеют дырочный тип проводимости, остальные — электронный. Слитки арсенида галлия различных марок отличаются концентрацией основных носителей заряда (ОНЗ), допустимым отклонением (10 — 80 %) этой концентрации (табл.
7.37) от ее номинального значения, номинальным значением Табл~ща 7.37. Кеицеитряция ОНЗ в слитиях арсеиияа галлии 508 Монокристаллический германий, легированный фосфором, имеет электронный тнп проводимости и предназначен для производства подложек эпитаксиапьных структур (марка ГЭФ-0,001) и полупроводниковых приборов (марка ГЭФ-0,005) 115!. Монокристаллические слитки германия марок ГЭФ-О,ОО! и ГЭФ-0,005 имеют диаметр 20 н 25 мм, длину не менее 50 и 25 мм и р„не более 0,000012 и 0,00005 Ом м соответственно; ориентацию продольной оси монокристаляических слитков 111Ц; отклонение плоскости тор- 0 7 -2 цового среза от плоскости ориентации не более 2; плотность дислокаций р „, з' 3 1О м для марки ГЭФ-0,001 и ~ 5 10 м для ГЭФ-0,005. ш 'ч Сложные пелупреведиикн типе А В используют для изготовления диодов, транзисторов, приборов СВЧ на основе эффекта Гана, модуляторов инфракрасного излучения, приемников излучения, солнечных батарей, лазеров, датчиков Холла, магниторезисторов и др, В табл.