Процес корекції характеристик напівпровідникових матеріалів

1. Процес корекції характеристик напівпровідникових матеріалів методом опромінювання, який відрізняється тим, що злиток напівпровідникового матеріалу розміщують в полі дії електромагнітного випромінювання, при цьому довжини хвиль λi та їх 3 60530 мкм, Е1=0,02649 eV; λ2=66,9045 мкм, Е2=0,020199 eV; λ3=74,836 мкм, E3=0,016579 eV; λ4=98,71 мкм, Е4=0,012568 eV; λ5=444,4 мкм, Е5=0,002792 eV. Тому ознака - злиток напівпровідникового матеріалу розміщується в полі дії електромагнітного випромінювання, при цьому довжини хвиль λi та їх мінімальні потужності Ei вибираються згідно резонансним довжинам хвиль λr та потужностям Еr енергій активацій, що визначаються складовими тонкої структури хімічного зв'язку конкретного напівпровідникового матеріалу; у випадку кристалів телуру довжини хвиль λi та порогові значення енергій Ei діючого електромагнітного випромінювання мають наступні значення: λ1=46,831 мкм, Е1=0,02649 eV; λ2=66,9045 мкм, Е2=0,020199 eV; λ3=74,836 мкм, E3=0,016579 eV; λ4=98,71 мкм, Е4=0,012568 eV; λ5=444,4 мкм, Е5=0,002792 eV забезпечує процесу, який заявляється, необхідний «винахідницький» рівень. До такого висновку нас 4 привів результат значного об'єму теоретичних та технологічних досліджень. Промислове використання запропонованої корисної моделі не вимагає спеціальних технологій і матеріалів, її реалізація можлива на існуючих підприємствах електронного і приладобудівного напрямків. Великий об'єм досліджень, який був проведений нами, показав, що існуючі напівпровідникові кристали характеризуються складною молекулярною моделлю, яка визначається типом їх симетрії. Це обумовлює наявність тонкої структури хімічного зв'язку, яка складається з декількох нееквівалентних складових (φ1-φn) з набором резонансних довжин хвиль (λ1-λn) з відповідними енергіями активації (Еi-Еn). В якості прикладу в таблиці приведено результати теоретичних розрахунків значень цих величин у випадку кристалів телуру. Таблиця r r φn, λn , En r λn , мкм r r En =hvn , eV φ1 φ2 φ3 φ4 φ5 46,831 0,02649 66,9045 0,020199 74,836 0,016579 98,71 0,012568 444,4 0,002792 Така складна структура обумовлює поряд з існуючим металевим характером хімічного зв'язку напівпровідника появу ковалентної складової. Причому, якщо ковалентна складова характеризується резонансними довжинами хвиль λ2, λ3, визначаючи при цьому напівпровідникові властивості кристалу, то металева - з резонансними довжинами хвиль λ4, λ5 - механічні властивості. Ця особливість дозволяє запропонувати оригінальний процес керування характеристиками напівпровідникових матеріалів. Послідовність виконання запропонованого процесу корекції наступна: напівпровідниковий матеріал у вигляді кристалу обробляється електромагнітним випромінюванням з спектральними та енергетичними характеристиками, які відповідають спектрально-енергетичними характеристиками конкретного кристалу. У якості випромінювачів застосовуються як квантові генератори з ІКвипромінюванням, довжина хвилі яких плавно змінюється, так і мазери, які працюють в субміліметровому діапазоні довжин хвиль. Енергетичні характеристики випромінювання при цьому обираються з умови порогових значень енергій активації. Час випромінювання визначається складом матеріалу. Зазвичай напівпровідникові властивості корегують короткохвильовими складовими довжин хвиль φ2, φ3, а металеві властивості - довгохвильовими складовими довжин хвиль φ4, φ5. Наприклад, у випадку телуру його напівпровідникові властивості корегувались лазерним випромінюванням з довжинами хвиль λ1=46,831 мкм, λ2=66,9045 мкм, λ3=74,836 мкм, причому їх енергії активації складали значення Е1=0,02649 eV, Е2=0,020199 eV, Е3=0,016579 eV. Механічні влас тивості телуру корегувались випромінюванням як лазерним випромінюванням (λ4=98,71 мкм, Е4=0,012568 eV), так і лазерним випромінюванням, що працює в субміліметровому діапазоні довжин хвиль (λ5=444,4 мкм, Е5=0,002792 eV). Особливістю запропонованого процесу корегування є можливість безпосереднього контролю характеристик напівпровідникових матеріалів під час його виконання. Завдяки цьому виникає можливість прецензійної корекції. Як показують результати експериментальних досліджень, у випадку телуру точність запропонованого методу при корекції оптичних характеристик складала 0,3 %, точність при корекції механічних характеристик (мікротвердість) – 0,5 %. Запропонований процес значно розширює як технологічні можливості елементів електронної техніки, значно підвищує вихід гідних, так і їх потенційну базу, що веде до виникнення нового покоління технології із збільшеними якісними показниками при значному підвищенні їх кількісних характеристик. Література: 1. Кондратьев А.Б. Технология полупроводникового и электровакуумного машиностроения. - М.: Высш. школа, 1969. - 524 с. 2. Грин Г.И., Шокальский А.А. Настройка и испытание полупроводниковых приборов. - М: Высш. школа, 1969. - 240 с. 3. Ащеулов А.А., Мельничук И.В., Раренко И.М., Суходоля В.И. Исследование влияния гамма радиации на анизотропию термоэлектрических свойств монокристаллов антимонида кадмия Книга: Тепловые приемники излучения, Ленинград.: ГОИ. 1980 год. Стр. 74-77. 5 Комп’ютерна верстка М. Мацело 60530 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601