Спосіб обробки напівпровідникових матеріалів

Реферат: Спосіб обробки напівпровідникових матеріалів, за яким напівпровідники опромінюють електромагнітним полем. При цьому для опромінення використовують Х-промені. UA 102378 U (12) UA 102378 U UA 102378 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі напівпровідникового матеріалознавства і може бути використана для отримання відповідних електричних характеристик і параметрів напівпровідникових структур. Відомий спосіб плавного керування оптичними властивостями напівпровідникових матеріалів, зокрема випромінюванням такого напівпровідникового матеріалу, як телурид свинцю при його всебічному стискуванні [А.с. СССР № 1831967 A3, МПК Н011 33/00], за яким проводять всебічний стиск напівпровідникових матеріалів з власною провідністю і додатним або від'ємним баричним коефіцієнтом ширини забороненої зони, наприклад InSb, отримують розширення спектрального діапазону власного випромінювання, плавного керування параметрами випромінювання, додатного і від'ємного контрасту при забезпеченні максимальної ефективності виходу випромінювання додатного контрасту. Недоліком відомого способу є те, що він проявляється в оптичних напівпровідникових матеріалах. Найближчим за технічною суттю до запропонованого способу - прототипом є спосіб обробки напівпровідникових матеріалів [патент України № 13397, МПК (2006) Н01121/268], за яким напівпровідниковий матеріал опромінюють електромагнітними променями з частотою, рівною резонансній частоті власних коливань міжвузлових атомів (іонів) (30-150 ГГц), причому напруженість електричної складової поля такого опромінення підбирають пропорціональною величині потенційного бар'єра активації атома (іона), що призводить до впорядкування ґратки кристалу. Для опромінення застосовують генератор НВЧ-випромінювання - гіротрон. Недоліком способу-прототипу є те, що для отримання позитивного ефекту необхідно знати резонансні частоти власних коливань міжвузлових атомів (іонів). В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб обробки напівпровідникових матеріалів шляхом опромінення Х-променями, що дасть змогу змінити електрофізичні характеристики напівпровідників. Поставлена задача вирішується так, що у способі обробки напівпровідникових матеріалів, за яким напівпровідники опромінюють електромагнітним полем, який відрізняється тим, що для опромінення використовують Х-промені. Основними факторами, що стимулюють деградацію напівпровідникових приладів незворотні зміни їх характеристик, є виникнення, трансформація і міграція дефектів кристалічної ґратки. Дефекти утворюються у процесі вирощування кристалів, а також подальшій термічній, радіаційній, лазерній обробках; у процесі експлуатації тощо. Відомо, що під дією Х-променів у кристалах і, відповідно, у структурах на їхній основі може відбуватися одночасно низка конкуруючих процесів перебудови у системі дефектів: генерація радіаційних дефектів, радіаційно-стимульована дифузія, взаємодія радіаційних і біографічних дефектів тощо. В залежності від величини дози іонізуючого опромінення та ряду зовнішніх факторів (температура, електромагнітні поля тощо) відбувається домінування одних процесів над іншими. На початковій стадії опромінення у кристалі домінують процеси, пов'язані з еволюцією структурних дефектів області р-n переходу із метастабільного у стабільний стан, що є аналогом покращення структурної досконалості. Радіація може бути ефективним технологічним інструментом, який дає можливість отримувати якісні напівпровідникові матеріали, істотно удосконалити та здешевити виробництво багатьох типів напівпровідникових приладів, покращити їхню якість. Відповідність критерію "новизна" запропонованого способу забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з відомих авторам інформаційному джерелі. Фіг. 1 - Радіаційно-стимульовані зміни прямої ділянки вольт амперної характеристики поверхнево-бар'єрної структури на базі монокристала кремнію КДБ - 24. Фіг. 2 - Радіаційно-стимульовані зміни прямої ділянки вольт амперної характеристики поверхнево-бар'єрної структури на базі монокристала кремнію КДБ - 10. Як видно з рисунків, внаслідок дії Х-променів змінюється крутизна вольт-амперних характеристик. Нижче наведені приклади, що підтверджують можливість реалізації способу обробки напівпровідникових матеріалів згідно з корисною моделлю. Для досліджень використовують зразки p-Si леговані бором з двома різними питомими опорами: КДБ-24 та КДБ-10. Вибір кристалів обумовлений наявністю у них різної густин генетичних точкових дефектів. Кристали КДБ-24, призначені для сонячної енергетики, є структурно більш недосконалими, у порівнянні з кристалами КДБ-10, що використовують в радіоелектроніці. Кількість неконтрольованих домішок в таких кристалах може відрізнятися на 1-К2 порядки. Стан дефектної структури контролюють по зміні крутизни вольт-амперних кривих 1 UA 102378 U 5 10 знятих з поверхнево-бар'євих структур. Для цього, на зразки, методом термічного випаровування, наносять контакти: омічний - із алюмінію та бар'єрний - із вісмуту. Опромінення зразків проводять Х-променями з використанням рентгенівської установки УРС-1,0 з такими параметрами: V=45 кВ, 1=8 мА, W-антикатод. Результати досліджень зображені на Фіг. 1, Фіг. 2 підтверджують одержання передбачуваного технічного результату. Використання запропонованого способу обробки напівпровідникового матеріалу дасть змогу одержати необхідну крутизну вольт-амперної характеристики напівпровідника. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб обробки напівпровідникових матеріалів, за яким напівпровідники опромінюють електромагнітним полем, який відрізняється тим, що для опромінення використовують Хпромені. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2