přednáška 4

Připomíná obrys Stolové hory - Mesa - španělský název
Výroba polovodičových přechodů
- difúzní technologie MESA -
FEKT VUT v Brně ESO / P4 / J.Boušek 18
Výroba polovodičových přechodů
- difúzní technologie MESA -

UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P4
4

FEKT VUT v Brně ESO / P4 / J.Boušek 19
Planární (rovinný) přechod PN se vyrábí selektivní difúzí
přes oxidové masky za použití litografických technik.

Technologický proces probíhá hromadně:
- oxidace povrchu SiO
2
(v atmosféře O
2
nebo H
2
O)
- nanesení fotorezistu (želatinová emulze citlivá na osvětlení)
- osvětlení přes fotolitografickou masku – vytvrzení fotorezistu
- odstranění nevytvrzeného rezistu rozpouštědlem
- vyleptání otvorů v SiO
2
(přes otvory ve fotorezistu)
- difúze příměsí do nezakrytého křemíku
- překrytí otvoru vrstvou Al (napaření, naprášení)
- přibodování vývodní elektrody (obvykle Au drát)

Přechod PN krytý (pasivovaný) oxidem
ochrana + stabilita parametrů
Výroba polovodičových přechodů
- planární technologie -
FEKT VUT v Brně ESO / P4 / J.Boušek 20
Výroba polovodičových přechodů
- planární technologie -
FEKT VUT v Brně ESO / P4 / J.Boušek 21
Výhody planární technologie:
- hromadná ( levná ) výroba
- malý rozptyl parametrů)

Problém:
- objemový odpor substrátu – velký sériový odpor
- silně dotovaný substrát – malé závěrné napětí, poruchy
- pro každý typ součástky jiný substrát
- vliv poruch a nečistot v substrátu

Řešení:
Na substrát s velkou vodivostí se nechá narůst vrstva se stejnou
krystalografickou strukturou – EPITAXNÍ VRSTVA.
Epitaxní vrstva může mít libovolnou koncentraci příměsí P nebo N.
Přechod PN se vytváří v této vrstvě planární technologií.
Výroba polovodičových přechodů
- planární technologie -
FEKT VUT v Brně ESO / P4 / J.Boušek 22
Výroba polovodičových přechodů
- epitaxně-planární technologie -
FEKT VUT v Brně ESO / P4 / J.Boušek 23
Epitaxní vrstva roste velmi pomalu při teplotě blízké teplotě tání.

Částice mají dostatek času a energie pro migraci po povrchu
krystalu a hledání energeticky nejvýhodnějších poloh:
v monokrystalu !!!!
Epitaxní vrstva:
- kopíruje krystalografickou orientaci podložky
- může mít požadovaný typ vodivost
- může mít měně nečistot a poruch než podložka

Podložky pro epitaxi - velká vodivost - malý objemový odpor:
- při velké koncentraci příměsí se neuplatní řada poruch
- výroba ve velkém objemu – stačí několik typů

jsou levné !!!!!!
Výroba polovodičových přechodů
- epitaxně-planární technologie -
FEKT VUT v Brně ESO / P4 / J.Boušek 24
Změna typu vodivosti (inverze) v těsné blízkosti kovového
kontaktu:
- elektrony přecházejí jako majoritní nosiče do kovu
- ihned rozptýlí a nevytvoří nadbytečné nosiče
- z kovu do oblasti N nemohou přecházet díry
- není akumulace minoritních nosičů
Výroba polovodičových přechodů
- Schotkyho dioda -

UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P4
5





UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P4
6





UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P4
7





UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P4
8




UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P4
9