Silikon Vaflilərdə Kristal Orientasiyası və Qüsurları

Silikonun kristal istiqamətini nə müəyyənləşdirir?

Əsas kristal vahid hüceyrəsimonokristal silikonhər bir silisium atomunun dörd qonşu silisium atomu ilə kimyəvi bağlandığı sink qarışığı quruluşudur. Bu quruluşa monokristal karbon almazlarında da rast gəlinir. 

Şəkil 2:Vahid HüceyrəMonokristal SilikonStruktur

Kristal oriyentasiya x, y və z oxlarının kəsişməsində istiqamət müstəvilərini təmsil edən Miller indeksləri ilə müəyyən edilir. Şəkil 2 kub strukturlarının <100> və <111> kristal oriyentasiya müstəvilərini təsvir edir. Qeyd edək ki, <100> müstəvisi Şəkil 2(a)-da göstərildiyi kimi kvadrat müstəvidir, <111> müstəvisi isə Şəkil 2(b)-də göstərildiyi kimi üçbucaqlıdır.

Şəkil 2: (a) <100> Kristal Orientasiya Müstəvisi, (b) <111> Kristal Orientasiya Müstəvisi

Niyə MOS Cihazları üçün <100> Orientasiyasına üstünlük verilir?

<100> istiqaməti adətən MOS cihazlarının istehsalında istifadə olunur.

Şəkil 3: <100> oriyentasiya müstəvisinin qəfəs strukturu

<111> oriyentasiyası daha yüksək atom müstəvisi sıxlığına görə BJT cihazlarının istehsalı üçün əlverişlidir və onu yüksək güclü cihazlar üçün uyğun edir. <100> vafli qırıldıqda, fraqmentlər adətən 90° bucaq altında əmələ gəlir. Bunun əksinə olaraq, <111>gofretfraqmentlər 60° üçbucaqlı formalarda görünür.

Şəkil 4: <111> oriyentasiya müstəvisinin qəfəs strukturu

Kristal istiqaməti necə müəyyən edilir?

Vizual İdentifikasiya: Etch çuxurları və kiçik kristal fasetlər kimi morfologiya vasitəsilə fərqləndirmə.

X-şüalarının difraksiyası:Monokristal silikonyaş-aşınmış ola bilər və onun səthindəki qüsurlar həmin nöqtələrdə daha yüksək aşındırma sürətinə görə aşındırma çuxurları əmələ gətirir. <100> üçünvafli, KOH məhlulu ilə selektiv aşındırma dörd tərəfli tərs piramidaya bənzəyən aşındırma çuxurları ilə nəticələnir, çünki <100> müstəvisində aşındırma sürəti <111> müstəvisindən daha sürətlidir. <111> üçünvafli, etch çuxurları tetraedr və ya üçtərəfli tərs piramida şəklini alır.

Şəkil 5: <100> və <111> vaflilərdə Etch Pits

Silikon kristallarında ümumi qüsurlar hansılardır?

Böyümə və sonrakı proseslər zamanısilisium kristalları və vaflilər, çoxsaylı kristal qüsurları baş verə bilər. Ən sadə nöqtə qüsuru, qəfəsdə bir atomun əskik olduğu Schottky qüsuru olaraq da bilinən boşluqdur. Vakansiyalar dopinq prosesinə təsir göstərir, çünki dopantların diffuziya sürətimonokristal silikonvakant yerlərin sayının funksiyasıdır. Bir əlavə atom normal qəfəs yerləri arasında bir mövqe tutduqda interstitial qüsur meydana gəlir. Frenkel qüsuru, interstisial qüsur və boş yer bitişik olduqda yaranır.

Dislokasiyalar, qəfəsdə həndəsi qüsurlar kristalların çəkilməsi prosesindən yarana bilər. ərzindəgofretistehsal, dislokasiyalar qeyri-bərabər qızdırma və ya soyutma, qatqılı maddələrin şəbəkəyə yayılması, plyonkanın çökməsi və ya cımbızdan gələn xarici qüvvələr kimi həddindən artıq mexaniki gərginliklə əlaqədardır. Şəkil 6-da iki dislokasiya qüsurunun nümunələri göstərilir.

Şəkil 6: Silikon Kristalın Dislokasiya Diaqramı

Vafli səthində qüsurların və dislokasiyaların sıxlığı minimal olmalıdır, çünki bu səthdə tranzistorlar və digər mikroelektronik komponentlər hazırlanır. Silikondakı səth qüsurları elektronları səpələyə, müqaviməti artıra və komponentin işinə təsir göstərə bilər. Üzərindəki qüsurlargofretsəthi inteqral sxem fişlərinin məhsuldarlığını azaldır. Hər bir qüsurda çirkli atomları tutan və onların hərəkətinə mane olan bəzi sallanan silisium bağları vardır. Gofretin arxa tərəfindəki qəsdən qüsurlar içəridəki çirkləndiriciləri tutmaq üçün yaradılmışdırgofret, bu mobil çirklərin mikroelektron komponentlərin normal fəaliyyətinə təsir göstərməsinin qarşısını alır.**

Biz Semicorex-də istehsal edir və təchiz edirikmonokristal silikon vaflilər və digər növ vafliyarımkeçirici istehsalında tətbiq olunur, hər hansı bir sorğunuz varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Əlaqə telefonu: +86-13567891907

E-poçt: sales@semicorex.com