48350

Методы формирования и классификация электронно-дырочных переходов

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Электроннодырочный переход полученный методом вплавления в полупроводник металла или сплава содержащего донорные или акцепторные примеси называют сплавным переходом а переход полученный в результате диффузии атомов примеси в полупроводник – диффузионным. Диффузионный рппереход образованный в результате диффузии примеси сквозь отверстие в защитном слое нанесенном на поверхность полупроводника называют планарным рппереходом. Электроннодырочный переход образованный в результате конверсии полупроводника вызванной обратной диффузией...

Русский

2013-12-09

32 KB

15 чел.

Методы формирования и классификация электронно-дырочных переходов

Среди разнообразных методов формирования р-п-переходов наибольшее значение имеют два: метод вплавления и метод диффузии прмесей.

Электронно-дырочный переход, полученный методом вплавления в полупроводник металла или сплава, содержащего донорные или акцепторные примеси, называют сплавным переходом, а переход, полученный в результате диффузии атомов примеси в полупроводник – диффузионным.

Диффузионные р-п-переходы могут быть нескольких разновидностей.

Диффузионный р-п-переход, образованный в результате диффузии примеси сквозь отверстие в защитном слое, нанесенном на поверхность полупроводника, называют планарным р-п-переходом.

Основой такой технологии является фотолитография.

Электронно-дырочный переход, образованный в результате конверсии полупроводника, вызванной обратной диффузией примеси в соседнюю область, или активацией атомов примеси, называют конверсионным р-п-переходом.

При производстве полупроводниковых приборов широко используют эпитаксиальное наращивание – наращивание монокристаллических слоев полупроводника на поверхности монокристаллической подложки того же, а иногда и другого по химическому составу полупроводника.

При эпитаксиальном наращивании в зависимости от использовано примеси можно получить эпитаксиальный слой с тем же типом электропроводности, что и исходный полупроводник, но с другим удельным сопротивлением, а можно – эпитаксиальный слой с другим типом электропроводности, называемый эпитаксиальным р-п-переходом.

Перспективным методом формирования р-п-переходов является метод ионного внедрения или ионной имплантации.

Суть этого метода состоит в бомбардировке полупроводника ионами примеси с энергией в несколько десятков кэВ.

Перспективность этого метода заключается в возможности проводить управляемое легирование полупроводника точно дозированным количеством почти любых химических элементов при относительно низкой температуре полупроводника.

По характеру распределения концентрации примеси различают резкие и плавные р-п-переходы.

Переход, в котором толщина области изменения концентрации примеси значительно меньше толщины р-п-перехода, называют резким р-п-переходом.

Такие переходы получают обычно при методе вплавления примеси.

Переход, в котором толщина области изменения концентрации примеси значительно сравнима или больше толщины р-п-перехода, называют плавным р-п-переходом.

По соотношению концентраций основных носителей заряда или соответствующих примесей в р- и п-областях различают симметричные и несимметричные р-п-переходы.

У симметричных р-п-переходов концентрации основных носителей заряда в прилегающих к переходу р- и п-областях приблизительно равны у несимметричных существует их неравенство.

В полупроводниковых приборах чаще всего используются несимметричные р-п-переходы, которые обозначаются р+-п или п+. 

Изотипные и анизотипные гетеропереходы

Гетеропереходом называют контакт двух полупроводников различного вида и разного типа проводимости, например, pGenGaAs.

Отличие гетеропереходов от обычного p-n перехода заключается в том, что в обычных p-n переходах используется один и тот же вид полупроводника, например, pSinSi.

Поскольку в гетеропереходах используются разные материалы, необходимо, чтобы у этих материалов с высокой точностью совпадали два параметра: температурный коэффициент расширения (ТКР)  и постоянная решетки.

С учетом сказанного количество материалов для гетеропереходов ограничено. Наиболее распространенными из них являются  германий Ge, арсенид галлия GaAs, фосфид индия InP, четырехкомпонентный раствор InGaAsP.