Soliyeva Muhlisa Ikrom qizi
Download 0.94 Mb. Pdf ko'rish
|
yarim o\'tkazgich asboblardan foydalanib epitaksiya
- Bu sahifa navigatsiya:
- Ishning vazifalari
- Tadqiqot obyekti va predmeti
Ishning maqsadi:
Ushbu bitiruv malakaviy ishining maqsadi yarimo’tkazgich asboblar texnologiyasi haqida ma’lumotlar yig’ish, ularni o’rganish hamda yarimo’tkazgich asboblar texnologiyasini amaliyotdagi afzalliklari, kamchiliklarini kuzatishdan iborat. Shu jumladan, epitaksiya tushunchasi, uning turlari bilan tanishish, amaliyotda epitaksiya jarayonini o’rganish ham bitiruv malakaviy ishining maqsadini qamrab oladi. Umuman olganda, yarimo’tkazgich asboblar texnologiyasida epitaksiyadan foydalanish asoslarini yoritib berishga qaratilgan. Ishning vazifalari: Eng avvalo, o’quv jarayonida ham ushbu bitiruv malakaviy ishi sodda va tushunarli bo’lishi uchun mavzu doirasidagi barcha yangi tushunchalarga sodda ta’riflar keltirib o’tish. Yarimo’tkazgich asboblar texnologiyasida haqida zamon bilan hamnafas keng qamrovli ma’lumotlar bera olish. Epitaksiyani tushuntirish jarayonida yarimo’tkazgich asboblar bilan o’zaro bog’lab tushuntirish va yarimo’tkazgichlar texnologiyasida epitaksiyadan foydalanilganda qanday afzalliklarga erishishimiz mumkinligini to’liqroq ochib bera olish. Tadqiqot obyekti va predmeti: Tadqiqot obyekti sifatida yarimo’tkazgichlar, predmeti sifatida esa epitaksiya jarayoni xususida so’z boradi. Hozirgi vaqtda turlicha yarimo’tkazgich asboblar ishlab chiqarishda kremniy (Si), germaniy (Ge), A 2 B 2 , A 3 B 5 kabi yarimo’tkazgich birikmalar keng qo’llanilmoqda. Shu bilan birga hozirgi kunda ham kremniy monokristallari eng ko’p ishlatilayotgan yarimo’tkazgichlarning oldingi o’rnini egallab kelmoqda. Yarimo’tkazgich asboblar olishning asosiy texnologik jarayonlari esa, kirishmaviy atomlarni (kimyoviy elementlar) yarimo’tkazgich materialga yuqori temperaturalarda diffuziya jarayonida, yarimo’tkazgich materialni o’stirish jarayonida, yarimo’tkazgichlarni ion implantatsiyalash metodi yordamida kiritishdan iborat bo’lmoqda. Termik ishlov jarayonida yarimo’tkazgichni oksidlash, unga legirlovchi kirishmalarni diffuziyalash (yoki yarimo’tkazgich sirtiga 6 implantatsiyalangan ionlarni hajmga termik haydash) jarayonlari odatda yuqori temperaturalarda (1000 ÷1300°C) olib borish, shuningdek, termik yuklash “qizdirish-sovutish” bosqichlarining ko’p marta takrorlanishi yarimo’tkazgichning, xususan, kremniyning dastlabki elektrofizik parametrlarini ko’p holatlarda muqarrar o’zgarishiga olib keladi (ya’ni, zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi, harakatchanligi va yashash vaqtlari keskin o’zgaradi). Natijada esa, kremniy asosida yaratilgan asboblarning (diod, tranzistor va h.k.) sifati keskin yomonlashadi. Turli turdagi ikki yarimo’tkazgich chegarasida katta elektr maydon bo’lgandagi jarayonlarni o’rganish p-n o’tishning teshilish nazariyasini vujudga kelishiga va bu asosda ishlovchi yarimo’tkazgichli asbob - stabilitronning yaratilishiga olib keldi. Shu jumladan, ikkita yarimo’tkazgich kontaktini yorug’lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishda qo’llash mumkinligi ko’rsatildi. Bu tamoyilda ishlab chiqilgan fotoelementlar yorug’lik signallarini qayd qilishda hamda fotoenergetikada qo’llanilmoqda. Yarimo’tkazgichlar yuzasida va yarimo’tkazgich-dielektrik faza chegarasidagi fizik jarayonlarni chuqur o’rganilishi unipolyar yoki maydonli tranzistorlarni yaratilishiga olib keldi. Bu tranzistorlarda zaryad tashuvchilar bir xil ishorali bo’lib, tranzistordan o’tuvchi tok kattaligi zatvorga qo’yiluvchi elektr maydon kuchlanganligiga bog’liq. Oxirgi bir necha o’n yillarda elektron texnikaga bo’lgan talab yarimo’tkazgichlarning funksional imkoniyatlarini oshirish va ularning o’lchamlarini kichraytirish – integral mikrosxemalarning yaratilishiga olib keldi. Keyingi tadqiqotlar esa nanoo’lchamdagi tranzistor strukturalarini yaratish imkonini tug’dirdi. Yarimo’tkazgichli asboblar shunday katta tezlikda rivojlantirilmoqdaki, bugungi tasavvur va yutuqlar bir necha yildan so’ng eskirib qolmoqda. Shu sababli, yarimo’tkazgichli asboblarda ro’y beruvchi fizik jarayonlarni bilish ahamiyatga egadir. Bu esa mutaxassislarning yangi usul va tamoyillarini mustaqil o’rganishga imkon beradi. Yarimo’tkazgichlar –moddaning ajoyib turi 7 bo’lib, ular o’ziga xos xossalari bilan boshqalardan yaqqol ajralib turadi. Umuman olganda, elektrik o’tkazuvchanligiga qarab moddalar uchta katta sinfga: o’tkazgichlarga (elektrik o’tkazuvchanligi 10 6 simens dan katta), yarimo’tkazgichlarga (elektrik o’tkazuvchanligi 10 8 ÷ 10 6 simens oralig’ida) va dielektriklarga (elektrik o’tkazuvchanligi 10 8 simens dan kichik) bo’linadi. Yarimo’tkazgichlarning elektrik o’tkazuvchanligi juda keng oraliqda yotishi yuqoridagi ma’lumotlardan ko’rinib turibdi. Shu bilan birga yarimo’tkazgichlarning o’ziga xos muhim xususiyatlaridan biri elektrik o’tkazuvchanligining ulardagi kirishmalarning turi va konsentratsiyasiga nihoyatda sezgirligidir. Masalan, toza yarimo’tkazgichga 10 −7 ÷ 10 −10 % miqdorda kirishma kiritish bilan uning elektrik o’tkazuvchanligini keskin o’zgartirish mumkin. Shu bilan birga yarimo’tkazgichlarning yana bir muhim xususiyati – ular elektrik o’tkazuvchanligining temperaturaga o’ta sezgirligidir. Bunday bog’lanishni quyidagicha ifodalash mumkin: σ = B ∙ exp (−w a /kT) bu yerda, σ - berilgan T - temperaturadagi elektrik o’tkazuvchanlik, B - o’zgarmas doimiy, w a - zaryad tashuvchilarning faollanish energiyasi, k - Boltsman doimiysi, T - mutlaq temperatura. Chunonchi, yarimo’tkazgichning temperaturasi 1 °C ga o’zgarganda uning elektrik o’tkazuvchanligi 5-6% ga o’zgarishi mumkin. Juda ko’plab yarimo’tkazgichlarga va ular asosida yasalgan asboblarga yorug’lik, ionlovchi nurlar va shu kabilarning ta’sirlari ham elektrik o’tkazuvchanlikning keskin o’zgarishiga olib keladi. Bunga turli yarimo’tkazgich detektorlarni, yorug’lik diodlarini, yorug’lik rezistorlarini va qator boshqa asboblarni ham misol qilib ko’rsatish mumkin. Shuni eslatib o’tish joizki, yarimo’tkazuvchanlik xossasi faqat qattiq jismlargagina xos bo’lmay, suyuq holatdagi organik birikmalardan iborat shishasimon, amorf tuzilishga ega bo’lgan yarimo’tkazgichlar ham shunday xossalarga egadirlar. Ular o’zlarining bir qator ma’lum kamchiliklari tufayli hozircha texnikada keng tatbiq qilinganicha yo’q. Qattiq jismlardan yarimo’tkazgich xossasiga ega bo’lgan 8 moddalar qatoriga juda ko’p turli moddalar, masalan, kremniy, germaniy, bor, olmos, fosfor, oltingugurt, selen, tellur, ko’pchilik tabiiy minerallar va qator birikmalar: GaAs, GaP, JnSb, SiC, ZnS, CdTe, GaSb va h.k.lar kiradi. Bu yarimo’tkazgichlar o’zlarining xilma-xil xossalari bilan bir-birlaridan ancha farq qiladilar. Shuning uchun ham turli maqsadlar uchun turli yarimo’tkazgichlar qo’llaniladi. Biroq, hozirgi zamon texnikasida asosan bir necha xil yarimo’tkazgichlar keng ishlatilmoqda. Bularning ichida eng oldingi o’rinlarda kremniy (Si), germaniy (Ge), galliy margimushi (GaAs) turadi. Ayniqsa kremniy hozirgi zamon mikroelektronikasida o’zining ko’p xossalari bilan murakkab texnologik talablarga javob berganligi sababli asosiy material o’rnini egallab turibdi. Elektron texnikasida ishlatiladigan ko’pchilik yarimo’tkazgich materiallar kristall tuzilshga ega. Yarimo’tkazgichning kristall tuzilishi naqadar mukammalligi, unda turli nuqsonlarning bor yoki yo’qligi va ularning miqdori yarimo’tkazgichning asosiy xossalarini belgilab beruvchi omildir. Epitaksial sistema deganda qattiq monokristal taglikka surtilga yupqa ko’p qatlamli yarimo’tkazgichli strukturalar (geterostrukturalar va nanostrukturalar) tushuniladi. Yarimo’tkazgichli materiallarga to’liq asoslangan zamonaviy elektronika va kompyuter texnikasi rivoji elektron sistemalar o’lchamlarining kichrayishi, ishlash tezligining oshishi va energiya ta`minotining qisqarishi tomonga bormoqda. Shu nuqtai nazardan xarakteristik o’lchamlari nanometrli diapazonda yotuvchi epitaksial sistemalar o’ta muhim hisoblanadi. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling