52. Технология изготовления дх.

При получении полупроводниковых пластин для ДХ в настоящее время используются следующие технологии: Выпиливание кристаллической пластины Холла требуемой кон­фигурации из монокристаллического бруска. В этом случае типовой тех­нологический процесс состоит из следующих операций: вырезка пластины. Обычно пластины вырезаются на станках с вращающимся абразивным кругом, которым режут при помощи карборун­дового или алмазного порошка. Из вырезанных брусков дальнейшей рез­кой получают прямоугольные пластины с необходимым соотношением длин сторон. В последнее время также часто применяются магнитострик- ционные ультразвуковые установки. Особым преимуществом этого вида установок является возможность вырезания пластин почти любых форм; обработка поверхности пластин состоит из двух этапов. Первый - это механическая шлифовка и полирование, цель которых - устранение дефектов, возникших при резке пластин, и одновременно доводка толщи­ны пластин до заданной величины. Толщина вырезанных пластин обычно бывает не менее 200-300 мкм (это обусловлено хрупкостью полупровод­никовых материалов), однако конечная толщина пластин находится в пре­делах от 40 до 200 мкм. При меньшей толщине пластины ухудшаются ос­новные параметры ДХ за счет увеличения рассеивания носителей заряда на дефектах поверхности и соответствующего уменьшения подвижности. Шлифовка проводится при помощи порошков - карборундовых (SiC), алундовых (АЬОз) либо алмазных с соответствующим диаметром зерен (от 30 до 0,1 мкм) на плитах стеклянных, металлических, а в конце - на плитах, покрытых специальными тканями. Вторым этапом обработки поверхности является химическое трав­ление для окончательной очистки поверхности пластин; изготовление контактов к пластине. Контакты металл- полупроводниковый материал должны обладать следующими свойствами: а) контакты должны обладать малым сопротивлением но сравнению с сопротивлением пластины датчика; б) сопротивление контактов должно быть линейным по току; в) холловские контакты при отсутствии магнитного поля должны на­ходиться на эквипотенциальной поверхности. Применяют либо непосредственное приваривание проводов к пла­стине при помощи пропускания импульса тока, либо вплавливание посто­янных контактов в пластину в форме капель или слоев, к которым впо­следствии припаиваются гибкие провода. Во втором случае материал элек­тродов в виде фольги накладывается на пластинку или напыляется на нее. через соответствующим шаолон, а затем вплавливается в вакууме либо в атмосфере защитного газа; герметизация. Чаще всего полупроводниковая пластина заливает­ся синтетической смолой.

Получение пластин Холла путем напыления на подложку тонких слоев полупроводниковых материалов. Такая технология позволяет полу­чить за один цикл напыления большое число преобразователей, причем размеры активной области могут быть сделаны порядка десятых долей миллиметра. При подборе пар полупроводник - металл для контактных структур кроме хорошей электропроводности, способности образовывать омический контакт с данным полупроводником металл должен удовлетворять ряду дополнительных требований. Область контакта должна быть резкой, т.е. металл не должен проникать в полупроводник, что возможно, если он бу­дет иметь низкий коэффициент диффузии и не будет обладать смешивае­мостью с полупроводником в твердом состоянии. Кроме того, металл дол­жен быть электрически нейтрален по отношению к полупроводнику, чтобы не влиять на его проводимость в области, прилегающей к границе раздела. Необходимо также отметить, что материалы пары полупроводник - металл должны быть технологически совместимыми и соответствовать требова­ниям эффективного нанесения путем вакуумного напыления. Для полу­проводников AⁱⁱⁱBⁿ наиболее подходят металлы А¹¹¹. Они практически не растворяются в твердом состоянии в полупроводниках A^mB^v, электриче­ски нейтральны по отношению к ним и технологически совместимы в лю­бых процессах. Для получения пленочных структур полупроводник - ме­талл более всего подходит наиболее тугоплавкий из металлов А¹¹¹ алюми­ний. Его использование в составе рассматриваемых структур способно обеспечить существенное расширение рабочего температурного диапазона для измерительных преобразователей по сравнению с приборами, у кото­рых контакты выполнялись на основе пайки индием.