Основания выбора конструктивных материалов ППИС
Материал, используемый для изготовления полупроводниковой интегральной микросхемы, должен определяться параметрами, зависящими от свойств материала, а именно: от оптических, термических, термоэлектрических свойств, зонной структуры, ширины запрещённой зоны, положения в ней примесных уровней и т. д. Купить безозоновые бактерицидные лампы.
Немаловажное значение играют электрические свойства материала: тип электропроводности, концентрация носителей заряда и их подвижность, удельное сопротивление, время жизни неосновных носителей заряда и их диффузионная длина.
К основным требованиям, которым должны удовлетворять все материалы, используемые в производстве интегральных МС, относятся:
. стойкость к химическому воздействию окружающей среды;
. монокристаллическая структура;
. однородность распределения;
. устойчивость к химическим реагентам;
. механическая прочность, термостойкость;
. устойчивость к старению и долговечность.
При изготовлении ИМС применение получили кремний, германий, арсенид и фосфид галлия, антимонид индия, карбид кремния (табл. 2). Применение в изготовлении ИМС находят многие из перечисленных ниже соединений, однако наиболее распространённым в этой области является кремний, германий в современном производстве ИМС не используется.
Важным фактором, который должен учитываться при определении возможности применения какого-либо материала или технологического процесса производства ИМС, является его совместимость с другими применяемыми материалами.
Таблица 2. Основные свойства полупроводниковых материалов [5, с.135].
|
Параметр и единица измерения |
Полупроводниковые материалы | ||||
|
Кремний |
Германий |
Арсенид галлия |
Антимонид индия |
Карбид кремния | |
|
Атомная молекулярная масса |
28,1 |
72,6 |
144,6 |
118,3 |
40,1 |
|
Плотность, г/см-3 |
2,.33 |
5,32 |
5,4 |
5,78 |
5,32 |
|
Концентрация атомов ∙10 22, см-3 |
5 |
4,4 |
1,3 |
1,4 |
4,7 |
|
Постоянная решетки, нм |
0,543 |
0,566 |
0,563 |
0,648 |
0,436 |
|
Температура плавления,°С |
1420 |
937 |
1238 |
520 |
2700 |
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/(см∙К) |
1,2 |
0,586 |
0,67 |
0,17 |
0,084 |
|
Удельная теплоемкость, Дж/(г∙К) |
0,76 |
0,31 |
0,37 |
1,41 |
0,62 0,75 |
|
Подвижность электронов, см2/(В∙с) |
1300 |
3800 |
8500 |
77000 |
100 150 |
|
Подвижность дырок, см2/(В∙с) |
470 |
1820 |
435 |
700 |
20…30 |
|
Относительная диэлектрическая проводимость |
12 |
16 |
11 |
16 |
7 |
|
Коэффициент диффузии электронов, см2/c |
33,6 |
98 |
220 |
2200 |
2,6…3,9 |
|
Коэффициент диффузии дырок, см2/с |
12,2 |
47 |
11,2 |
18 |
0,5…0,77 |
Самое читаемое:
Использование микроконтроллера в системах управления
В современных системах управления микропроцессорная техника
все чаще и чаще находит себе место. Это объясняется простотой ее внедрения,
использования и модификации. Микроконтроллеры представляют собой приборы,
конструктивно выполненные в виде одной БИС и включающие в себя все устройства
необходимые для реализации цифро ...