27. Применение мкр Si

В основном применяется в сочетании с аморфными матер.

Высоколегиророванные слои применяются при изготовл p-i-n структур в солнеч эл-ах

Исп. в солнечн элементах. мкр Si явл более прозрачным чем аморфный

Пленки мкр Siисп в качестве эммитерных слоев в солнечн батареях на основе монокр Si ,

В гетерогенных биполярных транзисторах, тонкопленочн транз, светодиодов

Солнечн бытареи из мкр Si обладают стабильностью хар-к по сравнению с аморфным Si

=> имеют более высокий КПД. Недостаток: низкая скорорсть

осаждения слоев мкр Si

28. Получение мкр Si

мкр Si м.б получен практически на том же оборудовании что и аморфный кремний

Впервые мкр Si получен в 1968. Использовалось водородная плазма и метод хим транспорта.

Наиболее распр. метод – осаждение в плазме тлеющего разряда с использованием высоких частот. При этом исп высокое разбавление моносилана водорордом

В последнее время исп целый ряд др способов.

Метод термического химического осаждения из газовой фазы

Метод электронно-циклотроонного резонанса

29. Свойства мкр Si

Пленки мкр Si представл. Собой аморфно-кристаллич материал, Н сосредоточен в аморфной матрице в обл на границе зерен. Пленки облад ограниченным дальным порядком. Доля микр-ой фазы м.б. от нескольких до 100%. В зав-ти от этого св-ва будут опр-ся либо аморфной либо кристаллич-ой фазой(в мкрSi приборного качества доля мкр-ой фазы 90% ) С ↑ долм аморфн фазы

ширина ЗЗ ↑

Значение ширины ЗЗ<чем у монокр. Si

30.Применение гетероструктур на основе эпитаксиальных слоев Si-Ge.

Такие гетероструктуры обеспечивают принципиально новые возможности для создания сверхбыстродействующих транзисторов на основе гетеропереходов Si-Ge/Si.

Большие возможности вариаций с зонной структурой в многослойных гетероэпитаксиальных композиций позволяет резко увеличить эф-ть инжекции дрейфовую подвижность и пространственно увеличение носителей заряда в транзисторных структурах эпитаксиальное наращивание слоя Si-Gе/Si приводит к формированию слоев Si-Ge со значительным напряжением сжатия. Это связанно с большим размером атомов Ge по сравнению с атомами Si. В таких напряженных слоях повышается подвижность носителей заряд, что увеличивает быстродействие приборов, кроме того при формировании транзисторов, эмиттер на основе Si имеют большую ширину З.З. чем база на основе твердого раствора

Si-Ge. В результате на эмитерном переходе образуется высокий потенциальный барьер по отношению к основным носителям базы. В результате инжекция носителей заряда из эмиттера возрастает. Технология гетероэпитакс. структур SiGe/Si, хорошо вписывается в базовые Siие эпитаксиальные технологические процессы в отличие от технологии соединения А^IIIВ^V . Высокий уровень развития этих технологий позволяет достаточно воспроизводимо получать гетерокомпозиции нанометровых размеров и создавать квантово размерные структуры типа структур с квантовыми ямами и напряженными сверх решетками в том числе позволяет создавать гетероструктуры с двухмерным электронным газом подвижность такого электронного газа очень высока, что позволяет изготавливать приборы с очень высоким быстродействием. Для формирования гетероструктур с 2-х мерным электронным газом необходимо обеспечивать значительную величину разрыва в ЗП. В настоящее время уже изготавливаются гетеропереходные, биполярные, полевые транзисторы с нанометровыми рабочими слоями, которые работают на частотах порядка 200 ГГц. Такие транзисторы обладают хорошими шумовыми характеристиками. Многослойные квантоворазмерные структуры SiGe/Si явл. перспективными для изготовления быстродействующих высокочувствительных фотоприемников ИК диапазона в перспективе гетеропереходные транзисторы и устройства на их основе могут занять низкочастотную часть рынка телекоммуникационных приборов. Сотовая связь система глобального позиционирования. При изготовлении гетеропереходного транзистора гетероэпитаксия в слое SiGe осуществляется после того как сформирована полная изоляция приборов.

Быстродействие гетеропереходных биполярных транзисторов значительно повышается за счет формирования базы с изменяющейся шириной З.З. Этого удается добиться во первых: из-за наличия напряжений в слое Si-Ge при этом увеличение напряжений приводит к снижению ширины З.З., во вторых: с помощью изменения содержания Ge в сплаве

зонная диаграмма таких транзисторов выглядит следующим образом:

Ес

Еf

Ev

В такой базе энергию электронов соответствующая дну ЗП уменьшается в направлении коллектора, что эквивалентно созданию внутреннего эл. поля ускоряющего электрона в направлении от эмиттера к коллектору в результате быстродействие приборов значительно возростает.