Введение в технологию полупроводниковых материалов. Учебн. пособие для специальности «Полупроводники и диэлектрики» вузов. М., «Высшая школа», 1970.
504 с. с илл.
Книга состоит из трех частей. В первой части кратко излагаются понятия кристаллографии и физической химии; во второй рассмотрены элементы теории зарождения и роста кристаллов, методы выращивания монокристаллов, проблема эпитаксиальных пленок; в третьей описываются технология изготовления и свойства наиболее изученных полупроводников: германия, кремния, карбида кремния и др. 3—3—12
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга посвящена материаловедению полупроводников как основе технологических процессов изготовления и переработки полупроводниковых материалов.
Курс разделен на три части, отражающие:
1) основы кристаллохимии, термодинамики, учение о фазовых равновесиях, дефекты в реальных кристаллах;
2) выращивание, очистка и обработка кристаллов;
3) технология и свойства важнейших полупроводниковых материалов.
Большинство технологических операций при изготовлении полупроводниковых приборов представляет собой различные виды обработки материалов. В последние годы наблюдается все более тесное слияние процессов изготовления полупроводниковых материалов и переработки их в приборы и устройства (например, производство эпитаксиальных пленок различных полупроводниковых материалов). Следовательно, материаловедение полупроводников является основой и технологии полупроводниковых приборов.
Развитие полупроводниковой электроники происходит так стремительно, что технологические процессы и соответствующее оборудование быстро устаревают. Поэтому внимание читателя обращено не столько на существующие технологические процессы и конкретные способы изготовления тех или иных материалов, сколько на общие положения материаловедения, позволяющие выделить различные факторы, влияющие на протекание и результаты этих процессов. Главное внимание уделено методам, позволяющим управлять зависимостью состав — структура — свойства кристаллов полупроводниковых материалов.
Объем книги рассчитан на то, чтобы необходимый комплекс сведений по технологии полупроводниковых материалов студент мог проработать без дополнительных пособий.
В основу книги положены лекции, читаемые автором в Московском энергетическом институте.
Автор весьма признателен рецензентам Ленинградского электротехнического института им. В. И. Ульянова (Ленина)—кол-
Оглавление
Предисловие............................ 3
Часть первая
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ СВОЙСТВ РЕАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ ОТ ИХ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ
Глава I. Кристаллохимические свойства кристаллических веществ 10
§ 1.1. Кристаллическое состояние вещества............11
§ 1.2. Химические связи в кристаллах..............28
§ 1.3. Химические связи в полупроводниковых соединениях .... 53
§ 1.4. Твердые растворы.....................62
§ 1.5. Структура кристаллов алмаза и алмазоподобных полупроводников..........................65
Литература .......................70
Глава II. Некоторые сведения о термодинамическом методе изучения
свойств и превращений веществ.............71
§ 2.1. Основные положения термодинамики............71
§ 2.2. Термодинамика растворов.................84
§ 2.3. Применение термодинамики при изучении химических реакций 98
§ 2.4. Свободная энергия поверхности..............113
Литература.......................122
Глава III. Фазовые равновесия веществ постоянного и переменного
составов .......................123
- § 3.1. Правило фаз Гиббса....................124
§ 3.2. Фазовые превращения однокомпонентных систем — чистых веществ ...........................127
§ 3.3. Фазовые превращения двухкомпонентных систем......135
Литература.......................160
Глава IV. Дефекты в реальных кристаллах............161
§ 4.1. Общая классификация дефектов..............161
§ 4.2. Примеси в полупроводниках (атомные дефекты)......163
§ 4.3. Точечные дефекты в кристаллах полупроводников ...... .167
§ 4.4. Точечные дефекты в элементарных полупроводниках. Равновесие точечных дефектов..................173
§ 4.5. Точечные дефекты в полупроводниковых соединениях .... 194
§ 4.6. Линейные и поверхностные дефекты............222
Литература .......................236
Часть вторая ВЫРАЩИВАНИЕ И ОБРАБОТКА КРИСТАЛЛОВ
Глава V. Зарождение и рост кристаллов
§ 5.1. Общие представления о зарождениии и росте кристаллов .
§ 5.2. Самопроизвольное образование кристаллических зародышей 244
§ 5.3. Скорость роста кристаллов.................250
§ 5.4. Модель кристалла Косселя............... . 252
§ 5.5. Элементарные процессы роста кристаллов.........254
§ 5.6. Двумерные зародыши...................256
§ 5.7. Рост реальных кристаллов.................257
§ 5.8. Механизм роста алмазоподобных кристаллов........260
§ 5.9. Рост на посторонних подложках............ . . 264
§ 5.10. Термодинамическая теория гетерогенного образования заро-
j дышей.........................267
§ 5.11. Эпитаксия и эпитаксиальные пленки...........271
Литература.......................279
Глава VI. Методы выращивания монокристаллов полупроводниковых
веществ.......................280
§ 6.1. Выращивание монокристаллов из расплавов.........^82
§ 6.2. 'Выращивание из расплавов монокристаллов, легированных
примесями........................"04
§ 6.3. Выращивание монокристаллов из растворов........ . 334
§ 6.4. Выращивание монокристаллов из паровой фазы.......342
Литература .......................357
Глава VII. Диффузионные процессы в кристаллах.........358
§ 7.1. Феноменологическая теория диффузии...........359
§ 7.2. Атомистическая теория диффузии.............337
§ 7.3. Диффузия в электрических полях.............371
§ 7.4. Распад твердых растворов..................375
§ 7.5. Процессы образования поверхностных пленок........378
Литература.......................381
Глава VIII. Методы очистки материалов..............382
§ 8.1. Эффективность разделения смесей.............382
§ 8.2. Очистка материалов вакуумной перегонкой........386
§ 8.3. Очистка материалов методами направленной кристаллизации 396 § 8.4. Очистка поверхности кристаллов..............400
Литература .......................402
Часть третья
МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Глава IX. Полупроводниковые материалы IV группы........405
§ 9,1. Получение и свойства кремния полупроводникового качества 405 § 9.2. Получение и свойства германия полупроводникового качества 436
§ 9.3. Карбид кремния......................... 444
Литература . . . . . . . . . . . . ...........450
Глава X. Полупроводниковые соединения . ."...........451
Соединения Anl BV..................451
§ 10.1. Общие свойства .,....................451
§ 10.2. Свойства и методы получения чистых элементов ..... . 458
§ 10.3. Антимонид индия....................456
§ 10.4. Арсенид галлия................. . . : . . 468
Соединения ДП~*ВУ1...................478
§ 10.5. Общие свойства . ....................478
§ 10.6. Некоторые свойства элементов компонентов соединений
Ап BVI.........................«7
§ 10.7. Теллурид кадмия....................493
Литература.......................501
503
Цена: 150руб.
