Технология материалов и изделий
ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
Дисциплина для направления 550700
«Электроника и микроэлектроника»
Методические указания к проведению лабораторных работ
Согласовано Начальник УМУ _______________ Е.И.Грошев “___”____________ 2005 г. | Принята на заседании кафедры ФТТМ “___”____________ 2005 г. Зав.кафедрой ФТТМ _____________ Б.И.Селезнев |
Разработал Доцент кафедры ФТТМ _____________ Б.М.Шишлянников “___”____________ 2005 г. |
Новгород
Справочные данные.
Коэффициенты преобразования единиц.
1 =1×10-10 м =1×10-8 см,
1 мил = 25,4 мкм,
1 дин = 10-5 Н,
1 эВ = 1,60218 ×10-19 Дж,
1 эрг = 10-7 Дж = 6.242 ×1011 эВ = 2,389 ×10-8 кал.
Задачи для практических занятий.
1.
- Определить собственную концентрацию носителей заряда;
- Определить удельное сопротивление полупроводника собственной проводимости;
- Определить суммарную концентрацию фоновых примесей, определящих собственную проводимость полупроводника (в %,O, ppm, ppb, см-3)
для Ge, Si, GaAs, InSb, SiC
при T= 300 K, 293 K (200 C), 233 K (-400 C), 77 K.
Формулы для расчета:
Nc(v)=2.5078.1019[m*n(p)/m0]3/2.[T/300]3/2 см-3. При m*n=1.06mo; m*p= 0.56mo Þ Nc =2.7393.1019.[T/300]3/2 см-3; Nv =1.0519.1019.[T/300]3/2 см-3.
Решение, ответы.
Если принять для Si, что при 20о С (293 К) DE = 1.11 эВ Þ ni = 4.65 × 109 см-3.
Если при 27о С (300 К) DE = 1.11 эВ Þ ni= 8.05 × 109 см-3.
1. Рассчитать содержание основного вещества в % (ат.) в германии собственной проводимости (300 К). Определить концентрацию примеси в ppb.
2. Слиток кремния легирован сурьмой. Удельное сопротивление кремния 0,05 Ом×см. Сколько граммов сурьмы содержится в 50 кг такого кремния.
3. Полупроводниковое соединение GaAs содержит 50% (атом) Ga. Определить количество Ga, необходимое для синтеза 1 кг этого соединения.
dGaAs=5,37 г/см3; dGa=5,9 г/см3.
4. Слиток кремния содержит легирующую примесь - фосфор в количестве 10 г/тонну. Определить удельное сопротивление Si. Различием в плотности Si и Р можно принебречь.
5. Рассчитать содержание основного вещества в % (ат) в кремнии собственной проводимости, суммарное содержание примесей в ppb. ni = 1.4×1010 см-3 (300К).
6. Рассчитать концентрацию примеси в слитке Si после зонной плавки на расстоянии 200 мм от начала слитка; удельное сопротивление. Легирующая примесь -As (kэфф= 0.4). Концентрация примеси в жидкой фазе 1 ×1017см-3, длина зоны 100 мм.
7. Кремний имеет удельное сопротивление 0.5 Ом × см. Легирующая примесь - бор. Определить концентрацию примеси (в см-3, ppb).
8. Рассчитать количество вводимой в расплав примеси ( в виде элемента) при выращивании монокристалла Si марки КЭМ - 0.2. Vкр= 1,5 мм/мин; kэфф= 0,45; Gкрист= 3 кг.
9. Рассчитать количество вводимой в расплав примеси при выращивании монокристалла Si марки КЭФ - 1.0
- при введении примеси с поликристаллической лигатурой; kэфф= 0,45; Gкрист= 40 кг.
10. Рассчитать количество вводимой в расплав примеси при выращивании монокристалла Si марки КЭФ - 1.0
- при введении примеси с монокристаллической лигатурой; kэфф= 0,3; Gкрист= 40 кг.
11. Рассчитать концентрацию примеси в слитке германия после направленной кристаллизации на расстоянии 900 мм от начала слитка. Общая длина слитка 1000 мм, легирующая примесь - Ga (kэфф= 0.08; Vкр= 1,5 мм/мин).
ПРОБЛЕМЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ И АППРОКСИМАЦИЙ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
Дисциплина для направления 550700
«Электроника и микроэлектроника»
Методические указания к проведению лабораторных работ
Согласовано Начальник УМУ _______________ Е.И.Грошев “___”____________ 2005 г. | Принята на заседании кафедры ФТТМ “___”____________ 2005 г. Зав.кафедрой ФТТМ _____________ Б.И.Селезнев |
Разработал Доцент кафедры ФТТМ _____________ Б.М.Шишлянников “___”____________ 2005 г. |
Новгород
Справочные данные.
Коэффициенты преобразования единиц.
1 =1×10-10 м =1×10-8 см,
1 мил = 25,4 мкм,
1 дин = 10-5 Н,
1 эВ = 1,60218 ×10-19 Дж,
1 эрг = 10-7 Дж = 6.242 ×1011 эВ = 2,389 ×10-8 кал.