Yarımkeçirici elementlərin hazırlanma texnologiyası
Yarımkeçirici cihazların əsasını p-n keçidlər təşkil edir. Elektron-deşik keçidləri əsasən əritmə və diffuziya üsulları ilə hazırlanır. Müvafiq olaraq onlara əridilmiş və diffuziya keçidləri deyilir. Əritmə üsulunda əsas olaraq qalınlığı 0,1-0,2 mkm olan n tipli germanium təbəqəsi götürülür. Onun üzərinə akseptor materialından (adətən indiumdan) ibarət dənəcik qoyulur (şəkil 3.18a). Sonra təbəqə və dənəciyi vakuum və ya hidrogen sobasına yerləşdirib 450-550°C temperatura qədər qızdırırlar ki, bu temperaturda dənəcik və təbəqənin ona yaxın olan qatı əriyir və müəyyən tərkibli ərinti əmələ gəlir (şəkil 3.186 və c). Bir neçə dəqiqə bu temperaturda saxladıqdan sonra ərinti soyudulur.
Bu zaman ərimiş damlanın dibində nazik rekristallaş- mış p tipli germanium qatı yanır, bərkimiş damlanın qalan hissəsi isə təmiz indiumdan ibarət olub p qatı ilə omik təmas əmələ gətirir. Bu təmasa xarici nikel naqil qalaylanır. Lövhənin alt hissəsinə qurğuşun qatı çəkilir, bu qat n tipli germanium ilə əmik təmas yaradır və ona da xarici naqil qalaylanır.
İndium-germanium qarışığı və ilkin təbəqə arasındakı səlis sərhəd soyuyub bərkimədən sonra dəyişilməmiş qalır. Ona görə əritmə üsulu pilləvari p-n keçidlərin alınmasında istifadə olunur. Rekristallaşmış qatın xüsusi müqaviməti çox kiçik olur (0,001-0,1 Om-sm) və o, daha yüksək müqavimətə malik ilkin təbəqəyə (bazaya) nisbətən emitter rolunu oynayır.
Əgər p tipli emitter almaq tələb olunursa, əsas olaraq p götürülür və donor materialdan, əsasən sürmə dənəciyindən istifadə olunur.
Diffuziya üsulu aşqar maddəsinin ilkin yarımkeçirici təbəqəyə diffuziya edilməsinə əsaslanır.
Məsələn, p tipli germanium emitterli p-n keçid almaq üçün n tipli nazik germanium təbəqəsi götürülür. Bu təbəqə akseptor maddəsinin buxarı ilə dolu sobaya yerləşdirilir. Təbəqə germaniumun ərimə temperaturuna qədər (900°C) qızdırılır. Bu zaman akseptor atomları intensiv sürətdə buxar fazasından təbəqənin dərinliklərinə girir və təbəqədə p tipli nazik səthi qat yaradır (şəkil 3.19). Sonra kimyəvi üsul ilə bu qatı təbəqənin başqa tərəflərindən götürür və yalnız bir tərəfində saxlayırlar. Bu üsul germanium keçidləri üçün xarakterikdir, o meza-struktur adlanan konusşəkilli struktur əmələ gətirir (şəkil 3.19c). Silisium keçidləri üçün isə kristalın başqa hissələrini maska (üzlük) ilə örtməklə maskanın yalnız bir hissəsində olan deşikdən qaz və ya maye fazadan diffuziya həyata keçirilir. Maska kimi silisium oksidindən istifadə olunur. Bu oksid həm də p-n keçidi ətraf mühitin təsirindən qoruyur. Belə struktura planar struktur deyilir (şəkil 3.19ç). Aşqarın kristala diffuziya etmə dərinliyi temperaturdan və diffuziya müddətindən (adətən 10-20 dəq) asılı olur.
Diffuziya üsulunun bir çox variantları mövcuddur. Bu cür hazırlanan p-n keçidlər örtüklərə salınaraq diod şəklini alır.
Elektronika- Hümbətov Ramiz