Полупроводники

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Документальные учебные фильмы. Серия «Электротехника».


К простым полупроводниковым материалам относятся германий, кремний и селен.

Германий и кремний применяются для изготовления транзисторов и диодов различных типов, счетчиков ядерных частиц, датчиков э. д. с. Холла и других магниточувствительных приборов.

Оптические свойства германия позволяют использовать его для фототранзисторов, фотодиодов и фоторезисторов, оптических линз с большой светосилой, оптических фильтров, модуляторов света и коротких радиоволн, тензометров и др.

Селен применяется для изготовления выпрямителей и фотоэлементов.

К перспективным полупроводниковым материалам относятся: антимонид индия (для изготовления фотоэлементов высокой чувствительности, датчиков э. д. с. Холла и оптических фильтров); арсенид галлия; карбид кремния (для изготовления высокотемпературных выпрямителей низковольтных маломощных сигнальных источников света, счетчиков частиц высокой энергии, излучателей и др.); закись меди; сернистый свинец, сернистый висмут и кадмий.

Исходный полупроводник для изготовления приборов должен быть химически чистым. Степень чистоты определяется концентрацией примесных электронов (дырок). Получение чистого материала является сложной задачей.

Характеристики, параметры и области применения полупроводниковых приборов в очень сильной степени зависят от природы контакта. Различают плоскостной и точечный контакты, при изготовлении которых используются различные технологические приемы. Наиболее распространенным способом приготовления плоскостных переходов является метод вплавления соответствующей примеси в пластинку полупроводника, обладающего' определенным типом проводимости. Например, на пластинку германия электронного типа наносится капля индия (акцептор). После прогрева при температуре 600—800° С она сплавляется с полупроводником.

Другим способом приготовления плоскостного перехода является метод выращивания кристалла полупроводника из расплава, в котором содержится достаточное количество акцепторных и донорных примесей. Этот метод связан с принудительным вытягиванием кристалла с помощью затравки, погруженной в расплав. В зависимости от скорости вытягивания концентрация донорных и акцепторных примесей меняется. Изменяя скорость роста кристалла, можно получить образец с чередующимися слоями.

Для приготовления плоскостных переходов используется и способ диффузии примесей из жидкой, твердой либо газообразной фазы в исходный полупроводник. Глубина проникновения примесей определяется температурой, при которой производится диффузия, и временем диффузии. Сущность метода сводится к следующему. Пластинка полупроводника вместе с небольшим количеством акцепторов и доноров помещается в герметически запаянный сосуд, из которого удален воздух. Сосуд нагревается до температуры меньшей, чем температура плавления полупроводника. Внутри сосуда создается избыточное давление паров примесей. В результате атомы примеси начинают Диффундировать в глубь полупроводника, создавая в тонком поверхностном слое проводимость другого знака.

При методе диффузии максимальная концентрация примеси оказывается на поверхности полупроводника, а затем убывает по закону, близкому к экспоненциальному.

Точечный переход образуется в месте контакта острия металлической проволоки с исходным полупроводником. Образование р-области у полупроводников ц-типа происходит при нарушении структуры кристаллической решетки поверхности, что можно получить двумя методами: при чисто механических дефектах и при образовании оксидных пленок.

Однако такой переход обладает плохими вентильными характеристиками, и, чтобы их улучшить, контакт подвергают электрической формовке импульсами тока в несколько ампер продолжительностью 0,1-0,4 сек. При этом из разогретого острия проволоки в полупроводник диффундирует медь. Наиболее распространенными материалами для контактной проволоки являются вольфрам, молибден, золото и различные сплавы, содержащие бронзу.

Для изготовления сварного контакта, обладающего высокой механической прочностью, проволоку вытягивают из платины. Конец проволоки затачивается и приваривается к полупроводнику.




Реклама



Ваше мнение

Видиотека

Рейтинг@Mail.ru

Яндекс.Метрика