Kristalen orientazioa eta akatsak siliziozko obleetan

Zerk definitzen du silizioaren kristalaren orientazioa?

Oinarrizko kristal unitateko zelulasilizio monokristalinoazink-blenda egitura da, zeinean silizio-atomo bakoitza ondoko lau silizio-atomorekin kimikoki lotzen den. Egitura hau karbono-diamante monokristalinoetan ere aurkitzen da. 

2. irudia:Unitatearen zelulaSilizio monokristalinoaEgitura

Kristalaren orientazioa Miller indizeek definitzen dute, x, y eta z ardatzen ebakiduran dauden norabide-planoak adierazten dituztenak. 2. irudiak egitura kubikoen <100> eta <111> kristalen orientazio planoak erakusten ditu. Nabarmentzekoa, <100> planoa 2(a) irudian erakusten den plano karratua da, <111> planoa triangeluarra, 2(b) irudian azaltzen den bezala.

2. Irudia: (a) <100> Kristalaren Orientazio Planoa, (b) <111> Kristalaren Orientazio Planoa

Zergatik hobesten da <100> Orientazioa MOS gailuetarako?

<100> orientazioa MOS gailuen fabrikazioan erabili ohi da.

3. irudia: <100> Orientazio-planoaren sare-egitura

<111> orientazioa BJT gailuak fabrikatzeko hobesten da bere plano atomikoko dentsitate handiagoa dela eta, potentzia handiko gailuetarako egokia da. <100> oblea hausten denean, zatiak normalean 90°-ko angeluetan sortzen dira. Aitzitik, <111>ostiazatiak 60°-ko hiruki formatan agertzen dira.

4. irudia: <111> Orientazio-planoaren sare-egitura

Nola zehazten da kristalaren norabidea?

Ikusizko identifikazioa: morfologiaren bidezko bereizketa, hala nola, akuaforte-hobiak eta kristal-fazeta txikiak.

X izpien difrakzioa:Silizio monokristalinoahezean grabatu daiteke, eta bere gainazaleko akatsek akats-zuloak eratuko dituzte puntu horietan grabatze-tasa handiagoa dela eta. <100>rentzatobleak, KOH disoluzioarekin grabaketa selektiboa lau aldetako piramide alderantzikatu baten antza duten hobiak sortzen dira, <100> planoan grabatze-tasa <111> planoan baino azkarragoa baita. <111>rentzatobleak, akuaforte hobiek tetraedro edo hiru aldetako piramide alderantzikatu baten forma hartzen dute.

5. Irudia: Grabatu hobiak <100> eta <111> obleetan

Zeintzuk dira siliziozko kristalen ohiko akatsak?

Hazkuntzan eta ondorengo prozesuetan zeharsiliziozko kristalak eta obleak, kristalen akats ugari gerta daitezke. Puntu-akats sinpleena hutsune bat da, Schottky-ko akats gisa ere ezagutzen dena, non saretik atomo bat falta den. Hutsik dauden hutsuneek dopin-prozesuan eragina dute dopatzaileen hedapen-tasa geroztiksilizio monokristalinoalanpostu huts kopuruaren funtzioa da. Akats interstizial bat sortzen da atomo gehigarri batek sare-gune normalen arteko posizioa hartzen duenean. Frenkel-eko akatsa akats interstiziale bat eta hutsune bat ondoan daudenean sortzen da.

Dislokazioak, sareko akats geometrikoak, kristalak tiratzeko prozesuaren ondorioz sor daitezke. zeharostiafabrikazioan, dislokazioak gehiegizko tentsio mekanikoarekin erlazionatzen dira, hala nola, beroketa edo hozte irregularra, sarean dopantearen difusioa, filmaren deposizioa edo pintzaren kanpoko indarrak. 6. irudiak bi dislokazio-akatsen adibideak erakusten ditu.

6. Irudia: Silizio kristalaren dislokazio-diagrama

Obleen gainazaleko akatsen eta dislokazioen dentsitateak minimoa izan behar du, gainazal horretan transistoreak eta beste osagai mikroelektronikoak fabrikatzen baitira. Silizioaren gainazaleko akatsek elektroiak sakabanatu ditzakete, erresistentzia areagotuz eta osagaien errendimenduan eraginez. Akatsakostiagainazal zirkuitu integratuko txip errendimendua murrizten du. Akats bakoitzak zintzilik dauden siliziozko lotura batzuk ditu, ezpurutasun atomoak harrapatzen dituztenak eta haien mugimendua eragozten dutenak. Oblearen atzeko aldean nahita akatsak sortzen dira barruan kutsatzaileak harrapatzekoostia, ezpurutasun mugikor hauek osagai mikroelektronikoen funtzionamendu normalari eragin diezaioten.**

Semicorex-en fabrikatzen eta hornitzen dugusilizio monokristalino obleak eta beste oble mota batzukErdieroaleen fabrikazioan aplikatuta, edozein kontsulta baduzu edo xehetasun gehiago behar badituzu, ez izan zalantzarik gurekin harremanetan jartzeko.

Harremanetarako telefonoa: +86-13567891907

Posta elektronikoa: sales@semicorex.com