Читать реферат по технологии машиностроения: "Оборудование для ориентации полупроводниковых пластин" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

всегда перпендикулярны к их оси (т. е. заданному кристаллографическому направлению), поэтому перед резкой на пластины следует выполнить ориентацию слитка: выявить расположение основных кристаллографических плоскостей. Кроме того, иногда необходимо проверить ориентацию плоскостей пластин после резки, шлифовки или полировки. Монокристаллы германия и кремния имеют кристаллическую решетку типа алмаза, которую можно представить, как две вставленные друг в друга кубические решетки, имеющие в узлах идентичные атомы. Арсенид галлия имеет решетку цинковой обманки, которая отличается от решетки алмаза тем, что в ее узлах атомы мышьяка чередуются с атомами галлия. Таким образом, решетки этих полупроводниковых материалов относятся к кубической кристаллической системе. Монокристаллические вещества обладают анизотропией свойств, т. е. зависимостью физических свойств (модуля упругости, коэффициента теплопроводности, показателя преломления и др.)от направления, вдоль которого их измеряют. Присущая кристаллам анизотропия требует измерения физико-механических свойствв определенных кристаллографических плоскостях инаправлениях. В соответствии с индексами Миллераобозначения плоскостей записывают в круглых скобках. Три главные плоскости в кубическом Рис.1 Условное обозначение кристаллографических плоскостей и направлений в кубическом кристаллекристалле будут иметь обозначения (100), (110) и (111) (рис. 1 — заштрихованные плоскости). Вследствие симметричности вкубическом кристалле имеютсясемейства эквивалентныхплоскостей, которые обозначают индексами, заключенными в фигурные скобки. Например, триграни куба (001), (010) и (100) можно обозначить {100}. Направления в кристалле обозначаютиндексами, заключенными вквадратные скобки, например [111]. Совокупность эквивалентных наРис. 2 Форма пластин с различной кристаллографической ориентацией: а – пластины с ориентацией (111), б – пластины с ориентацией (110), в – пластины с ориентацией (100)правлений обозначают ломаными скобками,например , и т. д. (на рис. 1 не показаны). В кубической системе одноименные направления иплоскости перпендикулярны. Каждая плоскость содержит определенное количество атомов, плотность упаковки которых влияет на отдельные свойства приборов. В зависимости от назначения для полупроводниковых приборов используются подложки, ориентированные в различных кристаллографических плоскостях. Обычно слитки полупроводниковых материалов выращивают так, что их ось совпадает с направлением [111]. Как видно из рис. 2, из слитка с такой ориентацией можно вырезать пластину, имеющую любую плоскость ориентации. Пластины, ориентированные в плоскости (111),имеют почти правильную круглую форму (рис. 2, а). Рассматривая взаимное расположение плоскостей в кристалле (см. рис. 1), нетрудно подсчитать, что одна из плоскостей {110} будет перпендикулярна плоскости (111), а другая будет расположена к ней под углом около 35°, поэтому пластины с ориентацией {110}, вырезанные из слитка, выращенного в направлении [111], имеют форму прямоугольника или эллипса (рис. 2,6). Плоскости {100} располагаются по отношению к плоскости (111) под углом около 55°, и пластины с