Toza yarimo’tkazgich materiallar olish

|
Toza yarimo’tkazgich materiallar olish
|
bet | 75/119 | Sana | 14.06.2024 | Hajmi | 4,04 Mb. | | #263652 | Turi | Учебник |
Bog'liq 21558 2 CDEAD1DE360DB13C9B7A03EFD7ECBD40E7F94F1FToza yarimo’tkazgich materiallar olish. Alohida toza yarimo’tkazgich materiallarni olish usullari juda ko’p. Biroq ularni eng samarali va ko’p qo’llaniladigani zonali suyultirish usulidir. Kristallizatsion tozalov kirishmalami segregatsiya hodisalari, ya’ni kirishmalarni suyuq va qattiq fazalarda eruvchanligi bir xil bo’lmasligiga asoslangan. Qattiq va suyuq fazalarda kontaktlanuvchi kirishmalar konsentratsiyasining nisbati taqsimot koeffitsiyenti deyiladi. Taqsimot koeffitsiyentining qiymati yarimo’tkazgich kirishmaning holat diagramasidan aniqlanadi. Bunda kirishma komponentini kiritish natijasida toza moddaning erish temperaturasi kamaysa, unda kirishmaning taqsimot koeffitsiyenti birdan kichik.
Amalda bunday holat keng tarqalgan. Misol tariqasida, germaniy va kremniy juda ko’pchilik kirishmalarning taqsimot koeffitsiyenti birdan kichik. Shuning uchun yo’nalishli kristallanishda ular eritma hajmidan fazalar oralig’i chegaradan samarali qochadi. Germaniyni zonali tozalash jarayoni vodorod, inert gazlar yoki inert gaz bilan vodorod aralashmasi atmosferasida o’tkaziladi. Tozalashga qo’yilgan quyma grafit qayiqchaga o’rnatilib, uni uzluksiz himoya gazi o’tib turgan kvarts trubaga joylashtiriladi.
Yuqori chastotali generator bilan ta’minlangan indikator yordamida kengligi 40-50 mm bo’lgan suyulgan kichik zona olinadi va tezligi 50-100 mkm/s bo’lgan aravacha quyma bo’ylab harakatlanadi. Quyma uzunligi 1000 mm va undan uzun bo’lishi mumkin. Talab darajasidagi tozalik bir yo’nalishga aravachani 5 - 8 marta o’tkazish bilan erishiladi. O’tishlar sonini oshirish bilan tozalik oshib ketmaydi, chunki qotishmadan va o’rab turgan atmosferada vaqt o’tishi bilan kirishmalarni kirish ehtimoligi oshib ketadi. Tozalov jarayonini tezlashtirish uchun quyma uzunligi bo’yicha suyultirish zonasini bir necha joyda hosil qilinadi. Bu holda qizdirgichni bitta o’tkazish bir necha o’tishga farqlanadi. Zonali suyultirishda taqsimot koeffitsiyenti birdan kichik bo’lgan kirishmalar suyuq zonada ushlanib qoladi va u bilan birga quymani dumi tomon to’planib qoladi. Jarayon tugagandan so’ng quymani dumi kesib olinadi. Quymani sifati materialning solishtirma qarshiligini o’lchash bilan amalga oshiriladi.
Yarimo’tkazgichli toza kremniyni olish texnologiyasiga quyidagi operatsiyalar kiradi:
Texnik kremniyni tozalovdan so’ng tiklanishi mumkin bo’lgan uchuvchi birikmaga aylantirish;
Birikmani fizik va kimyoviy tozalash;
Birikmani ajralgan toza kremniy bilan tiklanishi;
Oxirgi kristalizatsion tozalash.
Yarimo’tkazgichlar ishlab chiqarishda polikristal kremniy olishning keng tarqalgan usullaridan trixlorsilan ni vodorodli tiklanishidir. Trixlorsilan
ni olish uchun 300-400 °C temperaturada maydalangan texnik kremniy quruq vodorod xloridda ishlovdan o’tkaziladi. Trixlorsilanning qaynash temperaturasi 320 °C dir. Shuning uchun u ekstraksiya, adsorbsiya va rektifikatsiya usullari bilan oson tozalanadi. Kremniyni vodorodli tiklanishi quyidagi sxema bo’yicha olib boriladi. Vodorod oqimi yordamida tozalangan xlorsilan bug’i bug’lantirgichdan tiklanish kamerasiga o’tkaziladi. Kamerada toza kremniydan tayyorlangan xamirturish maxsus tok o’tkazgichlar joylashgan. Bu tayoqchalar elektr toki yordamida 1200-1300 °C temperaturagacha qizdiriladi. Xamirturushga ajralgan kremniyning o’tirishi kerakli diametrdagi toza polikristalini beradi. Yarimo’tkazgichli monokristallar yarimo’tkazgichli asboblar va integral mikrosxemalarni yaratilishida katta ahamiyatga ega bo’lgan va bo’lib qolmoqda. Qatlamni legirlash kirishma elementini tashkil etuvchi bug’ birikmalari yordamida amalga oshiriladi. Nisbatan uncha yuqori bo’lmagan ishchi temperatura va kristallanishni kichik tezligi epitaksial qatlamni yuqori tozalikda va takomillashgan strukturani olish imkonini beradi. Elektron-kovak o’tishli epitaksial qatlamni olish integral mikrosxemalarni izolyatsiyalash (ajratish) uchun keng qo’llaniladi. Ko’pchilik xollarda integral mikrosxemalarni tayyorlashda kremniyli ipilaksial qatlamlari monokristal dielektrik tagliklarga ham o’tqaziladi. Bunday tagliklar sifatida: sapfir ( ), shpinel (MgO), berilliy oksidi BeO), kvarts (Si ) va boshqa moddalardan ham foydalaniladi.
|
| |