За последние два десятилетия полупроводниковая электроника получила огромное развитие и стала одной из ведущих отраслей современной техники. Открытия ряда ученых в области электрических свойств полупроводников, доведенные до практического применения, в корне изменили возможности ряда отраслей науки и техники, в особенности таких как связь, радиотехника, автоматика и др. Простота и надежность, малое потребление мощности, небольшие габариты и большой срок службы полупроводниковых приборов привели не только к массовой замене ими вакуумных ламп, но и к созданию принципиально новых радиоэлектронных устройств.
Специфические свойства полупроводников давно интересовали исследователей. Первая особенность их, в отличие от металлов, — отрицательный температурный коэффициент электрического сопротивления — была обнаружена еще Фарадеем при исследовании сернистого серебра. Холлом был открыт эффект возникновения поперечной э. д. с. при прохождении электрического тока через металлы, находящиеся в магнитном поле, названный его именем. Позже, используя эффект Холла, ряду ученых удалось установить вторую особенность полупроводников — различие в характере поведения чистых и легированных материалов и наличие двух типов проводимостей. В 1873 г. В. Смит, изучая селен, обнаружил повышение его проводимости под воздействием освещения, а в 1888 г. В. А. Ульяниным было исследовано явление возникновения э. д. с. при освещении того же полупроводника. Так была открыта третья особенность — наличие фотопроводимости и возникновение фото-э. д. с. В 1874 г. Брауном были обнаружены выпрямляющие свойства на границе металл — полупроводник. В качестве последних им использовались сернистые соединения металлов.
Все эти, а также ряд других исследований, выполненных еще в прошлом столетии, дали толчок к практическому применению полупроводников. В 1895 г. А. С. Попов использовал выпрямляющие свойства зернистых порошков в устройстве, получившем название когерер. В 1900—1905 гг. проводились исследования выпрямляющих свойств на границе металлической пружины со свинцовым блеском, теллуром, карбидом кремния и др., приведшие к созданию точечных детекторов для начавшейся развиваться радиотехники. Дальнейшие усилия были направлены на раз-
ч
ui jmujiurmi-
Введение...................... 3
Глава Материалы в производстве полупроводниковых первая приборов ...................... 8
1-1. Классификация материалов........ 8
1-2. Требования к полупроводниковым материалам ...................... 9
1-3. Германий................... 10
1-4. Кремний................... 23
1-5. Полупроводниковые соединения типа
AnIBv.................... 27
1-6. Электродные материалы.......... 30
1-7. Применение сплавов............ 36
1-8. Способы приготовления сплавов...... 38
Глава Вспомогательные технологические операции . . 42
вторая , „
2-1. Назначение вспомогательных операции . . 42
2-2. Очистка воды................ 42
2-3. Очистка газов................ 45
2-4. Контроль чистоты газов.......... 50
2-5. Обработка графитовых изделий...... 51
2-6. Очистка кварцевых изделий........ 53
2-7. Изготовление прецизионных масок для локального напыления ............ 54
Глава • Механическая обработка полупроводников ... 59
третья • •• г , , гп 3-1. Назначение механической обработки ... оУ 3-2. Нахождение заданного кристаллографического направления............. 60
'/ 3-3. Резка слитков гладкими полотнами .... 63
3-4. Резка алмазными дисками......... 64
3-5. Проволочная резка............. 65
3-6. Резка алмазной иглой (метод скрайбиро-
вания).................... 65
3-7. Резка с помощью ультразвука ...... °<
' 3-8. Шлифовка полупроводниковых пластин . . 'О
Глава Пленки в производстве полупроводниковых при-четвертая боров ........................
4-1. Эпитаксиальные пленки.......... ^7
4-2. Механизм образования эпитаксиальных
пленок ....................
4-3. Получение пленок испарением полупровод-
ников в вакууме ..............
4-4. Химические методы получения эпитакси-
альных пленок ...............
4-5. Получение эпитаксиальных пленок герма-
ния и кремния............... gg
4-6. Получение пленок арсенида галлия . • • • .„^ ' 4-7. Защитные пленки на полупроводниках . •
4-8. Пленки двуокиси кремния......... 104
.4-9. Пленки из нитрида кремния........ 107
4-10. Металлические пленки........... 111
4-11. Получение металлических пленок электролитическим и химическим осаждением из
раствора................... 112
4-12. Получение металлических пленок испарением в вакууме............... 114
Глава Технология получения выпрямляющих переходов 117
пятая тт ,
s 5-1. Назначение и классификация способов получения выпрямляющих переходов .... 117 5-2. Выпрямляющие свойства контакта металл-полупроводник ............... 117
5-3. Метод прижимного контакта........ 119
5-4. Метод испарения и конденсации в вакууме 121 '' 5-5. Выпрямительные свойства электронно-дырочного перехода.............. 122
5-6. Получение электронно-дырочных переходов формовкой точечного контакта .... 124 5-7. Физико-химические основы получения
сплавных переходов ............ 130
5-8. Технология получения германиевых сплавных переходов................ 138
5-9. Технология получения кремниевых сплавных переходов................ 146
5-10. Расчет глубины вплавления металла в полупроводник ................. 149
5-11. Диффузия примесей в полупроводниках . 152 5-12. Технология получения диффузионных переходов ...............'..... 158
5-13. Фотолитография в производстве приборов . 165 5-14. Пленарная конструкция приборов .... 170 5-15. Термическое оборудование для получения переходов сплавным и диффузионным
методами................... 173
5-16. Электрохимический способ получения
электронно-дырочных переходов...... 180
5-17. Получение переходов с-помощью электронного и ионного лучей ........... 185
5-18. Гетеропереходы............... 187
Глава Поверхностные состояния и методы обработки шестая поверхности полупроводников.......... 195
6-1. Влияние состояния поверхности на характеристики приборов............. 195
6-2. Энергетическая диаграмма полупроводника
вблизи поверхности ............. 196
6-3. Поверхностный потенциал......... 197
6-4. Влияние поверхности на время жизни неосновных носителей............. 200
6-5. Скорость поверхностной рекомбинации и ее
измерение.................. 201
6-6. Связь скорости поверхностной рекомбинации с поверхностным потенциалом .... 202
6-7. Связь скорости поверхностной рекомбинации с временем жизни неосновных носителей 203
295
6-8. Каналы на поверхности полупроводника 204 6-9. Быстрые и медленные состояния на поверхности полупроводника ........... 208
6-10. Адсорбция на поверхности германия и
кремния................... 210
6-11. Поверхностная проводимость ....... 213
6-12. Образование положительных зарядов и их
влияние на характеристики приборов . . . 214 6-13. Влияние положительных зарядов на электрические характеристики приборов .... 216
6-14. Дрейф тока................. 218
6-15. Измерение утечек электрического тока
через переход................ 219
6-16. Обработка поверхности полупроводников 223
6-17. Электрохимическое травление германия . . 224 6-18. Особенности электрохимического травления
германия................... 227
•* 6-19. Электрохимическое травление кремния . . 229
^ 6-20. Химическое травление полупроводников 230 v 6-21. Оценка качества поверхности германия и
кремния, подвергнутой травлению .... 233
6-22. Химическое травление гетеропереходов . . 234
Глава Конструкция корпусов полупроводниковых при-
седьмая боров........................ 237
/ 7-1. Назначение и типы корпусов....... 237
7-2. Спаи металла со стеклом.......... 238
7-3. Корпуса для диодов............ 241
7-4. Корпуса для транзисторов......... 246
7-5. Корпуса для микромодульных конструкций приборов................ 251
7-6. Безкорпусная герметизация........ 254
7-7. Пластмассовые корпуса........... 255
Глава Сборочные операции в производстве полупро-
восьмая водниковых приборов............... 257
8-1. Характеристика сборочных операций . . . 257 8-2. Получение омических контактов на полупроводниках ................. 257
8-3. Способы получения омических контактов 260
8-4. Способы герметизации корпусов...... 262
8-5. Контроль герметичности корпусов полупроводниковых приборов............ 269
Глава Надежность полупроводниковых приборов .... 273
девятая
9-1. Основные понятия надежности ...... 273
9-2. Причины отказов полупроводниковых приборов..................... 276
9-3. Испытания полупроводниковых приборов
на надежность................ 286
9-4. Прогнозирование надежности приборов . . 287 9-5. Пути повышения надежности полупроводниковых приборов ............. 288
Литература..................... 292
ническое ооъединение «Печатный Двор» имени А. М. Горького Союзполи-графпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 197136, Ленинград, П-136, Гатчинская ул., 26.
Цена: 150руб.
