Yarimotkazgichlarni olish va xususiyatlarini o’rganish

Rasm 2.5 . Kirishmalarning taqsimlanish koeffitsientini aniqlashga doir.
3-hol. Agar kirishma erituvchining erish haroratini kamaytirsa (M: silikat vismut kristaliga kremniy (Si) yoki germaniy (Ge) qo‘shilgan hol), taqsimlanish koeffitsienti K<1 va C_kr.c.. O‘sish jarayonida kristallda kirishma miqdori kamayib boradi.
Odatda kristall o‘stirish uchun erituvchi tanlanadi. Erituvchini tanlashning 2-holi mavjud.
Erituvchi sifatida kristall tarkibiga kirmagan moddani ishlatish. Bu modda kristallga nisbatan kirishma ham bo‘lishi mumkin MU: Sn-Si, Pb-Si, Bi- Ge, Sn-Ge, In-Ge va hokazo.
Erituvchi sifatida kristall tarkibiga kiruvchi moddani ishlatish. Bu hol birikmali kristallarga xos. MU: Bi₂O₃ - GeO₂, Bi₂O₃ - Bi₂SiO₃ (Bi₁₂GeO₂₀ va Bi₁₂SiO₂₀) hokazo. Bu hol uchun o‘sayotgan kristall tozaligi tanlab olingan komponentlar tozaligiga bog‘lik.
Eritmadan o‘stirish afzalliklarga ega bo‘lib, u o‘stirish jarayonining nisbatan pastroq haroratda bo‘lishi bilan bog‘lik. Jumladan: a) T_ker. bo‘lgani uchun birikmali materiallar o‘stirilganda birikma komponentlarining parsial bosimi kamroq bo‘ladi MU: Bi₂O₃ - GeO₂, Bi₂O₃ - Bi₂SiO₃. Kristall o‘stiralayotgan asbob-anjomlarga nisbatan (MU: o‘stirish konteynerlariga nisbatan) qo‘yiladigan shartlar birmuncha yumshaydi.
Zamonaviy elektronika elementlari plenkalarini eritmalardan o‘stirish usullari
Zamonaviy elektronika elementlarini plenkalarini eritmadan o‘stirishning ayrim usullarini qisqacha ko‘rib o‘tamiz.
1)To‘yintirilgan eritmadan yo‘naltirilgan kristallizatsiya usuli. Birikmali yarim o‘tkazgichlar o‘stirish usullaridan biri bo‘lib hisoblanadi. AV birikmali yarim o‘tkazgichli materialni o‘stirish uchun uch sohali pechdan foydalaniladi. Kvarsdan yasalgan (oldindan havosi so‘rilgan) ampulaga uchmaydigan A komponent va tozalangan uchadigan V komponenta kiritilgan. Havosi so‘rilgandan so‘ng, ampula berkitilib uch sohali pechga kiritiladi. Pechning harorati T₁ dan eritmada V komponentaning ma’lum bug‘ bosimini hosil qilishi uchun T₂ gacha ko‘tariladi. Uchinchi pechning harorati T₃ bo‘lib, u ikkinchi pech bilan T₂-T₃ gradient hosil qiladi. Konteynerni ma’lum tezlikda mexanik siljitish natijasida T₂-T₃ gradient ta’sirida yo‘naltirilgan kristallanish jarayoni hosil qilinadi.
2) Gradientli sohali o‘stirish usuli. Bu usul asosan avval sintez qilingan epitaksial qatlamlar olish uchun ishlatiladi. O‘stirish qurilmasi konstruktiv birlashtirilgan ikki qismdan iborat bo‘ladi. O‘stirish uchun taglik vazifasini bajaradigan yarim o‘tkazgich joylashgan sohada bir jinsli harorat olish vazifasini bajaruvchi birinchi pech va yuqorida joylashgan ikkinchi pech vazifasini bajaruvchi isitish lampasi (nur qaytargichi bilan birga)dan iborat. Ikkinchi pechni yoqish natijasida yarim o‘tkazgichli taglik ustida yuqoriroq harorat hosil bo‘ladi, ya’ni avvaliga T₁ bo‘lgan bo‘lsa, taglik yuzasida T₂ hosil qilinadi va ayirma T₂-T₁ ga teng bo‘ladi va birinchi usulga oid jarayonlar hosil bo‘ladi.