28. Марки монокристаллического кремния и эпитаксиальных структур на его основе.

Кремний монокристаллический электронный, применяемый для производства полупроводниковых приборов, выпускается марокКЭМ-0,003иКЭМ-0,004. Марка этого кремния расшифровывается следующим образом:К —кремний,Э — с электронной электропроводностью,М — легирован мышьякомс удельным сопротивлением 0,003 (0,004) Ом-см.Плотность дислокаций не превышает 103 см-2.

Кремний монокристаллический для осаждения эпитаксиальных слоев получают методом Чохральского.Кремний выпускается двух марок: ЭКДБ-Ю-1 и ЭКЭС-0,01-5.Первая буквамарки этого кремния означает область его применения (Э — эпитаксиальное наращивание).Вторая буква (К)—полупроводниковый материал (кремний).Третья буква указывает на тип электропроводности (Д —дырочная, Э —электронная). Последняябуква соответствует виду легирующей примеси (Б —бор, С —сурьма).Первая цифра указывает удельное сопротивление, а вторая — марку кремния. Первая марка кремния имеет дырочную электропроводность и удельное сопротивление 1—20 Ом-см с допустимым разбросом, равным 20%. Плотность дислокаций кремния этой марки равна 10 см-2. Вторая марка кремния имеет электронную электропроводность с удельным сопротивлением 0,01 Ом-см и плотностью дислокаций 100 см-2.

Широкое применение в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем нашли кремниевые эпитаксиальные структуры. Эти слои выращивают из газовой фазы на монокристаллических подложках из кремния, сапфира, кварца, ситалла, корунда и других материалов. Наиболее часто в качестве подложек используют монокристаллический кремний и сапфир. Эпитаксиальные структуры кремния выпускают трех видов: простые, многослойные и гетероэпитаксиальные.

13. Каналирование ионов.

Если быстрая заряженная частица движется в кристалле, то при некоторых условиях и для определенных траекторий она претерпевает ряд столкновений с атомами при практически одинаковых прицельных параметрах. В этом случае говорят, что индивидуальные столкновения становятся коррелированными.

Для оценки критического угла введем в рассмотрение энергию барьера для каналов , зависящую от заряда иона и параметров кристалла. Обозначим через угол между направлением движения частицы и направлением канала, когда частица находится на оси канала. Если энергия поперечного движения больше, чем , (гдеЕ– энергия иона) то ион может уйти из канала. Таким образом, критический угол можно оценить соотношением . Только в случае, если угол между направлением падающего иона и осью канала меньше критического и ион начинает свое движение вблизи оси канала, можно не учитывать уход иона из канала и рассматривать собственно каналирование.

Дополнительным явлением, часто используемым в ядерно-физических методах исследования кристаллов, служит эффект блокировки. В этом случае пучок ионов падает на кристалл под углами, достаточно удаленными от главных кристаллографических направлений, а детектор выставляется строго вдоль одного из основных направлений в кристалле, и регистрирует частицы, вышедшие в этом направлении (Рис. 3 с). Для частиц, рассеянных прямо вперед по отношению к соседним атомам, формирующим стенки канала, будут характерны большие углы рассеяния.  Эти частицы не способны двигаться вдоль выбранного низкоиндексного направления. Поэтому при таких условиях наблюдается сильное подавление выхода резерфордовского рассеяния, фиксируемого детектором, т.е. рассеяние вдоль этого направления блокировано (Рис. 4).