16 м -3. Питомий електричний опір кремнію
При використанні монокристалічного кремнію в напів-Водніково виробництві мають місце великі втрати цього ма-териала. Це пов'язано з тим, що більшість напівпровідникових приладів засноване на процесах, що відбуваються в дуже вузьких гра-кових або поверхневих шарах напівпровідника. Інший обсяг монокристалла є паразитного частиною і найчастіше погіршує параметри приладу. Велика частина матеріалу втрачається при механічній обробці злитків (різанні на пластини, шлифов-ке, полірування і т.д.).
З метою зменшення цих втрат в напівпровідниковому вироб-ництва застосовують кремній у вигляді монокристалічних тонких шарів, які беруть в облогу на об'ємні монокристали, які на-викликають підкладками.
Такі монокристалічні шари, що зберігають крісталлогра-фического орієнтацію підкладки, називають епітаксіал'нимі. У ка-честве підкладок використовують монокристали кремнію, сапфіру, ко-Рунда і ін.
Залежно від характеру впливу на тип електропровідності домішки ділять на нейтральні, донорні, акцепторні і створюють в забороненій зоні кремнію глибокі енергетичні рівні.
До нейтральним домішкам кремнію відносять водень, азот, інертний-ні гази, а також елементи IV групи Періодичної системи хи-вів елементів Д. І. Менделєєва (германій, олово, свинець).
Основними донорними домішками є елементи V групи Періодичної системи хімічних елементів Д.І.Мен-делеева (фосфор, миш'як, сурма, вісмут).
Як акцепторной домішки для кремнію в основному використовують елементи III групи Періодичної системи хімічес-ких елементів Д. І. Менделєєва (бор, алюміній).
Елементи I, II, VI, VII гpyпп створюють в забороненій зоні кремнію глибокі енергетичні рівні і можуть бути донорами і акцепторами. В якості таких домішок найчастіше застосовують золото і цинк. При легуванні золотом в крем-ванні утворюються додаткові центри рекомбінації носіїв заряду, що зменшує час життя нерівноважних носіїв заряду.
Легування кремнію виробляють в процесі отримання обсяг-них монокристалів і епітаксійних плівок.
Взаємодія кремнію з іншими матеріалами залежить від температури. Кристалічний кремній при низьких температурах хімічно інертний, при кімнатній температурі він хімічно ус-Тойч. При нагріванні до температури 200 700 ° С він з'єднає-ється з галогенами, утворюючи галогеніди кремнію (SiQ4. SiJ4. SiBr4. SiF і ін.).
На повітрі при нагріванні до температури 900 ° С кремній ус-Тойч, вище температури 900 ° С він інтенсивно окислюється з про-разованием двоокису кремнію. При температурі 1100. 1300 ° С кремній взаємодіє з азотом, утворюючи нітрид кремнію Si3 N4. і вуглецем, утворюючи карбід кремнію SiC.
Основним, характерним для будь-якого діелектрика процесом, що виникає при впливі на нього електричної напруги, є поляризація - обмежене зміщення зв'язаних зарядів або орієнтація дипольних молекул.
Про явища, обумовлених поляризацією діелектрика, можна судити за значенням діелектричної проникності, а також кута діелектричних втрат, якщо поляризація діелектрика сопровож-дається розсіюванням енергії, що викликає нагрівання діелектрика. У нагріванні технічного діелектрика можуть брати участь містяться в ньому нечисленні вільні заряди, що зумовлюють воз-нення під впливом електричної напруги малого наскрізного струму, що проходить через товщу діелектрика і по його по-поверхні. Наявність наскрізного струму пояснюється явище електро-провідності технічного діелектрика, чисельно характеризується значеннями питомої об'ємної електричної провідності і питомої поверхневої електричної провідності, які є об-ратними відповідних значень питомих об'ємного та поверхневого електричного опору.
Будь-діелектрик може бути використаний тільки при напря-женіях, що не перевищують граничних значень, характерних для нього в певних умовах. При напрузі вище цих пре-ділових значень настає пробою діелектрика - повна втрата їм діелектричних властивостей.
Значення напруги, при якому відбувається пробій діелектрика, називається пробивним напругою, а відповідне зна-чення напруженості зовнішнього однорідного електричного поля - електричною міцністю діелектрика.