行業(yè)資訊
半導體的電阻率在1mΩ·cm~1GΩ·cm范圍。在一般情況下,半導體電導率隨溫度的升高而降低。凡具有上述兩種特征的材料都可歸入半導體材料的范圍。構(gòu)成固態(tài)電子器件的基體材料絕大多數(shù)是半導體,正是這些半導體材料的各種半導體性質(zhì)賦予各種不同類型半導體器件以不同的功能和特性。
制備不同的半導體器件對半導體材料有不同的形態(tài)要求,包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。常用的半導體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。
所有的半導體材料都需要對原料進行提純,要求的純度在99.9999%以上,高達11個9以上。提純的方法分兩大類,一類是不改變材料的化學組成進行提純,稱為物理提純;另一類是把元素先變成化合物進行提純,再將提純后的化合物還原成元素,稱為化學提純。物理提純的方法有真空蒸發(fā)、區(qū)域精制、拉晶提純等,使用很多的是區(qū)域精制。化學提純的主要方法有電解、絡(luò)合、萃取、精餾等,使用很多的是精餾。由于每一種方法都有一定的局限性,因此常使用幾種提純方法相結(jié)合的工藝流程以獲得合格的材料。
工業(yè)化生產(chǎn)的半導體單晶通常是用采用熔體生長法制成,包括提拉法,坩堝下降法,泡生法,水平定向凝固法,導膜法等等,其中提拉法應用很廣,80%的硅單晶、大部分鍺單晶和銻化銦單晶是用此法生產(chǎn)的。
用各種方法生產(chǎn)的單晶體再經(jīng)過晶體定向、滾磨、作參考面、切片、磨片、倒角、拋光、腐蝕、清洗、檢測、封裝等全部或部分工序以提供相應的晶片。
在單晶襯底上生長單晶薄膜稱為外延,絕大多數(shù)半導體器件是在單晶片或以單晶片為襯底的外延片上作出的。外延的方法有氣相、液相、固相、分子束外延等。工業(yè)生產(chǎn)使用的主要是化學氣相外延,其次是液相外延,金屬有機化合物氣相外延和分子束外延則用于制備量子阱及超晶格等微結(jié)構(gòu)。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金屬等襯底上用不同類型的化學氣相沉積、磁控濺射等方法制成。
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