Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ
Разработана технология выращивания двухсторонних высоковольтных кремниевых p—i—n-структур методом жидкофазной эпитаксии в едином технологическом процессе. Электрофизические параметры полученных структур позволяют изготавливать на их основе высоковольтные диоды. Розроблено технологію вирощування двос...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56397 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ / Н.М. Вакив, С.И. Круковский, В.Р. Тимчишин, А.П. Васькив // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 6. — С. 41-45, 57. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859651130859978752 |
|---|---|
| author | Вакив, Н.М. Круковский, С.И. Тимчишин, В.Р. Васькив, А.П. |
| author_facet | Вакив, Н.М. Круковский, С.И. Тимчишин, В.Р. Васькив, А.П. |
| citation_txt | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ / Н.М. Вакив, С.И. Круковский, В.Р. Тимчишин, А.П. Васькив // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 6. — С. 41-45, 57. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Разработана технология выращивания двухсторонних высоковольтных кремниевых p—i—n-структур методом жидкофазной эпитаксии в едином технологическом процессе. Электрофизические параметры полученных структур позволяют изготавливать на их основе высоковольтные диоды.
Розроблено технологію вирощування двосторонніх високовольтних кремнієвих p—i—n-структур методом рідиннофазної епітаксії в єдиному технологічному процесі. Електрофізичні параметри отриманих структур дозволяють виготовляти на їх основі високовольтні діоди.
Silicon p—i—n-structures are usually obtained using conventional diffusion method or liquid phase epitaxy (LPE). In both cases, the formation of p- and n-layers occurs in two stages. This technological approach is quite complex. Moreover, when forming bilateral high-voltage epitaxial layers, their parameters significantly deteriorate as a result of prolonged heat treatment of active high-resistivity layer. Besides, when using diffusion method, it is impossible to provide good reproducibility of the process. In this paper a technique of growing bilateral high-voltage silicon p—i—n-structures by LPE in a single process is proposed. The authors have obtained the optimum compounds of silicon-undersaturated molten solutions for highly doped (5•1018 cm–3) contact layers: 0.4—0.8 at. % aluminum in gallium melt for growing p-Si-layers and 0.03—0.15 at. % ytterbium in tin melt for n-Si-layers. Parameters of such structures provide for manufacturing of high-voltage diodes on their basis. Such diodes can be used in navigational equipment, communication systems for household and special purposes, on-board power supply systems, radar systems, medical equipment, etc.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:33:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 6
41
ÒÅÕÍÎËÎÃÈЧÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
ÓÄÊ 621.315.592
Д. т. н. Н. М. ВАКИВ1, д. т. н С. И. КРУКОВСКИЙ1,
В. Р. ТИМЧИШИН1,2, А. П. ВАСЬКИВ3
Óêðàèíà, ã. Льâîâ, 1НПП «Êàðàò»; 2НÓ «Льâîâñêàÿ ïîëèòåõíèêà»;
3Льâîâñêèé Нàцèîíàëьíыé óíèâåðñèòåò èмåíè Иâàíà Фðàíêî
E-mail: carat207@i.ua
ПОЛÓЧЕНИЕ ÄВÓХСÒОРОННИХ ВЫСОÊОВОЛЬÒНЫХ
ЭПИÒАÊСИАЛЬНЫХ ÊРЕМНИЕВЫХ p—i—n-СÒРÓÊÒÓР
МЕÒОÄОМ ЖФЭ
Оñîбåííîñòью êðåмíèåâыõ ýïèòàêñèàëьíыõ
p—i—n-ñòðóêòóð ÿâëÿåòñÿ íàëèчèå òîëñòîé (îêî-
ëî 200 мêм) âыñîêîîмíîé i-îбëàñòè, ñ îбåèõ ñòî-
ðîí êîòîðîé фîðмèðóюòñÿ êîíòàêòíыå ñëîè p- è
n-òèïà. Êàê ïðàâèëî, Si p—i—n-ñòðóêòóðы ïî-
ëóчàюò òðàдèцèîííым дèффóзèîííым мåòîдîм
èëè мåòîдîм жèдêîфàзíîé ýïèòàêñèè (ЖФЭ).
В ïåðâîм ñëóчàå фîðмèðîâàíèå p- è n-ñëîåâ ïðî-
èñõîдèò, êàê ïðàâèëî, â дâóõýòàïíîм ïðîцåñ-
ñå дèффóзèè àêцåïòîðíыõ è дîíîðíыõ ïðèмå-
ñåé èз бîðî- èëè фîñфîðîñèëèêàòíîãî ñòåêëà â
âыñîêîîмíóю êðåмíèåâóю ïîдëîжêó òîëщèíîé
200—250 мêм ïðè òåмïåðàòóðå 1000—1200°С [1,
2]. Вñëåдñòâèå òàêîé âыñîêîòåмïåðàòóðíîé îбðà-
бîòêè óдåëьíîå ñîïðîòèâëåíèå ïîдëîжêè r, ñî-
ставляющее изначально более 500 Ом∙см, умень-
шàåòñÿ â дâà-òðè ðàзà. Сîîòâåòñòâåííî, íèзêèм
бóдåò è ïðîбèâíîå íàïðÿжåíèå âыñîêîâîëьòíî-
ãî дèîдà (íå бîëåå 1000 В), ïîñêîëьêó åãî âåëè-
чèíà îïðåдåëÿåòñÿ зíàчåíèåм r. Ê òîмó жå ïðè
фîðмèðîâàíèè ýïèòàêñèàëьíыõ ñòðóêòóð дèф-
фóзèîííым ñïîñîбîм íåëьзÿ îбåñïåчèòь õîðî-
шóю âîñïðîèзâîдèмîñòь ïðîцåññà.
Фîðмèðîâàíèå êîíòàêòíыõ ñëîåâ мåòîдîм
ЖФЭ ïðîâîдèòñÿ ïðè òåмïåðàòóðå íà 200—
300°С íèжå, чåм дèффóзèîííым, â дâóõ îòдåëь-
íыõ òåõíîëîãèчåñêèõ ïðîцåññàõ: ñíàчàëà ýïèòàê-
ñèàëьíыå ñëîè êðèñòàëëèзóюòñÿ íà îдíîé ñòî-
ðîíå ïîдëîжêè, зàòåм íà дðóãîé. Òàêîé òåõíî-
ëîãèчåñêèé ïîдõîд ÿâëÿåòñÿ дîñòàòîчíî ñëîж-
íым, à дëèòåëьíàÿ òåðмîîбðàбîòêà ñòðóêòóð â
òåчåíèå дâóõ ïðîцåññîâ ðîñòà ïðàêòèчåñêè ñâî-
дèò íà íåò ýффåêò îò ñíèжåíèÿ òåмïåðàòóðы,
ïîñêîëьêó îíà âñå ðàâíî îñòàåòñÿ âыñîêîé (ñòå-
ïåíь дåãðàдàцèè âыñîêîîмíîé êðåмíèåâîé ïîд-
ëîжêè зàâèñèò íå òîëьêî îò òåмïåðàòóðы îбðà-
бîòêè, íî è îò åå ïðîдîëжèòåëьíîñòè [3, 4]).
В íàñòîÿщåé ðàбîòå ïðåдëîжåíà òåõíîëîãèÿ
ïîëóчåíèÿ дâóõñòîðîííèõ êðåмíèåâыõ p—i—n-
ñòðóêòóð мåòîдîм ЖФЭ â åдèíîм òåõíîëîãèчå-
Разработана технология выращивания двухсторонних высоковольтных кремниевых p—i—n-
структур методом жидкофазной эпитаксии в едином технологическом процессе. Электрофизические
параметры полученных структур позволяют изготавливать на их основе высоковольтные диоды.
Ключевые слова: эпитаксиальный слой, жидкофазная эпитаксия, редкоземельный элемент, легиро-
вание.
ñêîм ïðîцåññå, чòî ïîзâîëÿåò ñóщåñòâåííî óмåíь-
шèòь дëèòåëьíîñòь òåðмîîбðàбîòêè.
Îсобенности процесса кристаллизации
двухсторонних кремниевых эпитаксиальных
p—i—n-структур при ЖФЭ
Одíîé èз ïðîбëåм, âîзíèêàющèõ ïðè ЖФЭ
ñëîåâ êðåмíèÿ n- è p-òèïà ïðîâîдèмîñòè, ÿâëÿ-
åòñÿ ñмàчèâàåмîñòь ðàñïëàâàмè ãàëëèÿ è îëîâà
Si-ïîдëîжêè ïðè íèзêèõ зíàчåíèÿõ òåмïåðàòó-
ðы ýïèòàêñèè. Пðè òåмïåðàòóðå 850°С è íèжå
дàжå íà ïîдëîжêàõ êðåмíèÿ, ïðîшåдшèõ ñòàí-
дàðòíóю ïðåдýïèòàêñèàëьíóю îбðàбîòêó â òðàâè-
òåëÿõ [5], óдàëÿющèõ åñòåñòâåííыé îêñèд SiO2,
à òàêжå ïîдðàñòâîðÿåмыõ â íåдîíàñыщåííыõ ïî
êðåмíèю ðàñòâîðàõ ãàëëèÿ èëè îëîâà, îбðàзóюò-
ñÿ дåфåêòы â âèдå íåзàðîщåííыõ óчàñòêîâ ðàз-
íîé ïëîщàдè [6]. Одíèм èз ðåшåíèé ýòîé ïðî-
бëåмы ÿâëÿåòñÿ èñïîëьзîâàíèå ðàñêèñëÿющèõ
дîбàâîê, òàêèõ, íàïðèмåð, êàê àëюмèíèé, êî-
òîðыé ïðè фîðмèðîâàíèè ñëîåâ p-Si âыïîëíÿ-
åò îдíîâðåмåííî è ðîëь àêцåïòîðíîé ïðèмåñè.
Зíàчèòåëьíî ñëîжíåå ýòà зàдàчà ðåшàåòñÿ ïðè
ïîëóчåíèè ñèëьíîëåãèðîâàííыõ ñëîåâ n-Si, ïî-
ñêîëьêó àëюмèíèé ïðèмåíÿòь íåëьзÿ ââèдó åãî
àêцåïòîðíîãî âîздåéñòâèÿ. В íàñòîÿщåé ðàбî-
òå дëÿ ýòîãî èñïîëьзîâàí ðåдêîзåмåëьíыé ýëå-
мåíò èòòåðбèé, èмåющèé îчåíь âыñîêóю õèмè-
чåñêóю àêòèâíîñòь ê êèñëîðîдó è åãî îêñèдàм.
Пîñêîëьêó êîëèчåñòâî Yb â ðàñòâîðàõ îëîâà íå
ïðåâышàëî 0,15 àò. %, åãî âëèÿíèå íà ýëåêòðîфè-
зèчåñêèå ñâîéñòâà ñëîåâ быëî íåзíàчèòåëьíым.
Óдåëьíîå ñîïðîòèâëåíèå i-ñëîÿ â ñîñòàâå Si
p—i—n-ñòðóêòóðы ÿâëÿåòñÿ îдíèм èз îñíîâ-
íыõ ïàðàмåòðîâ, îïðåдåëÿющèõ åå êàчåñòâî.
Пîýòîмó дëÿ âыбîðà мàêñèмàëьíî дîïóñòèмîé
òåмïåðàòóðы ïðîцåññà êðèñòàëëèзàцèè ïðîâî-
дèëè îòжèã âыñîêîîмíыõ ïîдëîжåê i-Si â àò-
мîñфåðå âыñîêîчèñòîãî âîдîðîдà ïðè ðàзëèч-
íыõ зíàчåíèÿõ òåмïåðàòóðы Тo. Äëèòåëьíîñòь
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 6
42
ÒÅÕÍÎËÎÃÈЧÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
îòжèãà ñîñòàâëÿëà íå мåíåå 90 мèí, чòî èмè-
òèðîâàëî ïðîдîëжèòåëьíîñòь ïðîцåññà ЖФЭ
ñëîåâ Si. Рåзóëьòàòы ýêñïåðèмåíòîâ ïðèâåдå-
íы â таблице. Из ýòèõ дàííыõ ñëåдóåò, чòî ñó-
щåñòâåííîå óмåíьшåíèå óдåëьíîãî ñîïðîòèâëå-
íèÿ Si-ïîдëîжåê ïðîèñõîдèò ïðè Тo ≥ 880°С,
ò. å. òåмïåðàòóðà íàчàëà êðèñòàëëèзàцèè âыñî-
êîîмíыõ Si p—i—n-ñòðóêòóð ïðè ЖФЭ дîëж-
íà íàõîдèòьñÿ íèжå 880°С.
Удельное сопротивление четырех i-Si-подложек
Тo, °С
Óдåëьíîå ñîïðîòèâëåíèå
ïîдëîжêè, Ом⋅ñм
Òîëщèíà
ïîдëîжêè,
мêмдî îòжèãà ïîñëå îòжèãà
800 109 108 186
850 115 110 183
890 112 90 193
950 114 74 171
Нàðàщèâàíèå ýïèòàêñèàëьíыõ ñëîåâ îñóщåñò-
âëÿëè â òåмïåðàòóðíîм дèàïàзîíå 860—650°С
â ãåðмåòèчíîм êâàðцåâîм ðåàêòîðå ïðîòîчíîãî
типа в атмосфере водорода с точкой росы –70°С
â ãðàфèòîâîé ïîðшíåâîé êàññåòå, êîòîðàÿ быëà
ñïåцèàëьíî ðàзðàбîòàíà íàмè дëÿ ïîëóчåíèÿ
дâóõñòîðîííèõ ñòðóêòóð â åдèíîм òåõíîëîãè-
чåñêîм ïðîцåññå [7]. Вî èзбåжàíèå дåãðàдàцèè
ïîдëîжêè мàêñèмàëьíàÿ òåмïåðàòóðà ïðîцåññà
íå ïðåâышàëà 860°С.
Пðîцåññ íàðàщèâàíèÿ дâóõñòîðîííèõ ñòðóê-
òóð ïðîèñõîдèò ñëåдóющèм îбðàзîм. Рàñòâîðы-
ðàñïëàâы âыдåðжèâàюòñÿ â òåчåíèå 60 мèí ïðè
òåмïåðàòóðå 860°С дëÿ èõ ãîмîãåíèзàцèè. Пîñëå
ýòîãî íà Si-ïîдëîжêó ñâåðõó ïîдàåòñÿ ðàñòâîð-
ðàñïëàâ îëîâà, è â òåчåíèå 30 мèí ïðîèñõîдèò
åå ïîдðàñòâîðåíèå íà ãëóбèíó 8—10 мêм. Зàòåм
ðîñòîâыé зàзîð зàïîëíÿåòñÿ íàñыщåííым ïî
êðåмíèю ðàñòâîðîм-ðàñïëàâîм îëîâà, ëåãèðî-
âàííым cóðьмîé è èòòåðбèåм, è èз íåãî â òåчå-
íèå 3 ч ïðè ñíèжåíèè òåмïåðàòóðы ñî ñêîðîñòью
0,7—1,0°С/мèí êðèñòàëëèзóåòñÿ ñëîé êðåмíèÿ
n-òèïà ïðîâîдèмîñòè. Пðè дîñòèжåíèè 750°С ñ
îбðàòíîé ñòîðîíы ïîдëîжêè дëÿ åå ïîдðàñòâî-
ðåíèÿ ïðîдàâëèâàåòñÿ ðàñòâîð-ðàñïëàâ ãàëëèÿ.
Äàëåå òåмïåðàòóðà ñíèжàåòñÿ дî 740°С â òåчåíèå
30 мèí, ïîñëå чåãî ñюдà ïîдàåòñÿ íàñыщåííыé
ïî Si ðàñòâîð-ðàñïëàâ Ga, ëåãèðîâàííыé àëю-
мèíèåм, è ïðè дàëьíåéшåм ñíèжåíèè òåмïåðà-
òóðы дî 650°С íàðàщèâàåòñÿ p-Si-ñëîé â òåчåíèå
ïðèмåðíî 3 ч, ïðè ýòîм ñêîðîñòь ñíèжåíèÿ òåм-
ïåðàòóðы ñîñòàâëÿåò 0,6°С/мèí. Пðè дîñòèжå-
íèè òåмïåðàòóðы 650°С ðåàêòîð ñ êàññåòîé óдà-
ëÿåòñÿ èз òåðмîбëîêà.
Äëÿ ïîëóчåíèÿ ñòðóêòóð ñ íåîбõîдèмымè
ïàðàмåòðàмè â ïðîцåññå èññëåдîâàíèé âàðьè-
ðîâàëè àòîмíыå мàññы êîмïîíåíòîâ ðàñòâîðîâ-
ðàñïëàâîâ, мåíÿÿ ïðè ýòîм è âåëèчèíó ðîñòîâî-
ãî зàзîðà. Быëî óñòàíîâëåíî, чòî дëÿ дîñòèжå-
íèÿ íåîбõîдèмыõ ïàðàмåòðîâ ñòðóêòóð ðîñòî-
âыé зàзîð дëÿ ïîëóчåíèÿ ñëîåâ n-Si дîëжåí ñî-
ñòàâëÿòь 1,5 мм, à дëÿ р-Si — 0,8 мм.
Ðезультаты исследований электрофизических
параметров полученных структур
Иññëåдîâàíèå ïðîâîдèëîñь ïî мåòîдèêå èз-
мåðåíèÿ ýффåêòà Хîëëà.
Нà рис. 1, ãдå ïðåдñòàâëåíà зàâèñèмîñòь êîí-
цåíòðàцèè дыðîê Ср â р-Si-ñëîå îò ñîдåðжàíèÿ
Al â ãàëëèåâîм ðàñïëàâå, âèдíî, чòî óâåëèчåíèå
êîëèчåñòâà àëюмèíèÿ ХAl îò 0,2 дî 1,0 àò. % ïðè-
âîдèò ê óâåëèчåíèю êîíцåíòðàцèè дыðîê â ïÿòь
ðàз. Пðè ýòîм â îбëàñòè ХAl > 0,8 àò. % íàбëюдà-
åòñÿ íàñыщåíèå êîíцåíòðàцèîííîé зàâèñèмîñòè.
Сëåдóåò îòмåòèòь, чòî ïðè ñîдåðжàíèè Al,
мåíьшå 0,4 àò. %, фîðмèðóюòñÿ íåñïëîшíыå è
íåîдíîðîдíыå ïî òîëщèíå ýïèòàêñèàëьíыå ñëîè
p-Si, чòî îбóñëîâëåíî ïëîõîé ñмàчèâàåмîñòью
êðåмíèåâîé ïîдëîжêè ðàñïëàâîм èз-зà ïðèñóò-
ñòâèÿ íà åå ïîâåðõíîñòè åñòåñòâåííîãî îêñèдà.
Пðè íèзêîé òåмïåðàòóðå ýïèòàêñèè ðàñòâîðå-
íèå ïîдëîжêè íàчèíàåòñÿ â òåõ мåñòàõ, ãдå òîë-
щèíà åñòåñòâåííîãî дèîêñèдà êðåмíèÿ íàèмåíь-
шàÿ. Òðàâëåíàÿ ïîâåðõíîñòь èмååò ÿчåèñòыé õà-
ðàêòåð. Еñëè òðàâëåíèå ïðîâîдèòь íà бîëьшóю
ãëóбèíó (îêîëî 20 мêм è бîëåå), òî òðàâëåíàÿ
ïîâåðõíîñòь ïîñòåïåííî âыðàâíèâàåòñÿ. Одíàêî
ïðè íèзêèõ òåмïåðàòóðàõ ýïèòàêñèè îõëàждåí-
íыé íà 15—20°С ðàñïëàâ ãàëëèÿ íàñыщàåòñÿ
êðåмíèåм, è ïðè дàëьíåéшåм ñíèжåíèè òåмïå-
ðàòóðы ðàñòâîðåíèå ïðåêðàщàåòñÿ, à â âыòðàâ-
ëåííыõ îêíàõ дèîêñèдà êðåмíèÿ íàчèíàåòñÿ
êðèñòàëëèзàцèÿ êðåмíèÿ. В дàëьíåéшåм, â зà-
âèñèмîñòè îò ïëîщàдè óчàñòêîâ ïîдëîжêè, êî-
òîðыå îñòàëèñь íåòðàâëåíымè, è òîëщèíы íàðà-
щèâàåмîãî ñëîÿ, â íåм фîðмèðóюòñÿ дåфåêòы â
âèдå íåзàðîщåííыõ óчàñòêîâ ðàзíîé ïëîщàдè,
à íà бîëåå ïîздíåé ñòàдèè — дåфåêòы â âèдå
ÿмîê, êîòîðыå âèдíы íà рис. 2, а (ñм. здåñь,
à òàêжå â цâåòå íà 3-é ñòð. îбëîжêè). Äîбàâëåíèå
àëюмèíèÿ â ðàñïëàâ ãàëëèÿ ñïîñîбñòâóåò óдàëå-
íèю ñîбñòâåííîãî îêñèдà ñ ïîâåðõíîñòè ïîдëîж-
êè, ðàâíîмåðíîмó åå ïîдðàñòâîðåíèю ïåðåд íàчà-
ëîм êðèñòàëëèзàцèè ýïèòàêñèàëьíîãî ñëîÿ êðåм-
íèÿ è фîðмèðîâàíèю ïîâåðõíîñòè, êàчåñòâåííîé
Cp, ñм–3
1,0⋅1019
0,5⋅1019
300 Ê
0,2 0,4 0,6 0,8 ХAl, àò.%
Рèñ. 1. Зàâèñèмîñòь êîíцåíòðàцèè дыðîê â р-Si-ñëîå
îò ñîдåðжàíèÿ àëюмèíèÿ â ãàëëèåâîм ðàñïëàâå
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 6
43
ÒÅÕÍÎËÎÃÈЧÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
ñ òîчêè зðåíèÿ мàêðîмîðфîëîãèè (ñм. ðèñ. 2, б
è мèêðîмîðфîëîãèю ïîâåðõíîñòè ýòîãî ñëîÿ íà
ðèñ. 2, г). Одíàêî ïðè êîíцåíòðàцèÿõ àëюмèíèÿ,
ïðåâышàющèõ 1 àò. %, ðàñòâîðèмîñòь êðåмíèÿ
óâåëèчèâàåòñÿ, чòî ïðèâîдèò ê íåïëàíàðíîмó ïîд-
ðàñòâîðåíèю ïîдëîжêè è âîзíèêíîâåíèÿ бóãîðчà-
òîãî ðåëьåфà (ðèñ. 2, в). Òàêèм îбðàзîм, îïòè-
мàëьíàÿ êîíцåíòðàцèÿ Al â ðàñïëàâå Ga, îбåñïå-
чèâàющàÿ ïîëóчåíèå êàчåñòâåííîé ïîâåðõíîñòè,
íàõîдèòñÿ â дèàïàзîíå 0,4—0,8 àò. %.
Óâåëèчåíèå ðàñòâîðèмîñòè Si â Ga—Al-
ðàñïëàâå ïðèâîдèò ê íåмîíîòîííîмó âîзðàñòà-
íèю ñêîðîñòè êðèñòàëëèзàцèè è, ñîîòâåòñòâåííî,
ê óâåëèчåíèю òîëщèíы ñëîÿ. Нà рис. 3 ïðèâå-
дåíà зàâèñèмîñòь òîëщèíы h ñëîåâ p-Si îò êîí-
цåíòðàцèè Al â ðàñïëàâå Ga. Здåñь âèдíî, чòî
ïðè ïîâышåíèè êîíцåíòðàцèè Al дî 0,6 àò. %
òîëщèíà óâåëèчèâàåòñÿ íåзíàчèòåëьíî, à ïðè
ХAl > 0,8 àò. % íàбëюдàåòñÿ ðåзêîå åå âîзðàñòà-
íèå. Очåâèдíî, чòî дèàïàзîí êîíцåíòðàцèè Al
â ãàëëèåâîм ðàñïëàâå, îбåñïåчèâàющèé ïîëó-
чåíèå êàчåñòâåííîé ïîâåðõíîñòè p-Si-ñëîåâ, ÿâ-
ëÿåòñÿ òàêжå îïòèмàëьíым ñ òîчêè зðåíèÿ âîñ-
ïðîèзâîдèмîñòè ïðîцåññà.
Äëÿ ïîëóчåíèÿ ñèëьíîëåãèðîâàííыõ ýïèòàê-
ñèàëьíыõ n-Si-ñëîåâ èñïîëьзîâàëñÿ ðàñòâîð-
ðàñïëàâ íà îñíîâå îëîâà, íàñыщåííыé êðåм-
íèåм è ëåãèðîâàííыé Sb â ïðåдåëàõ êîíцåí-
òðàцèè 6,2—8,5 àò. %, à òàêжå ðåдêîзåмåëь-
íым ýëåмåíòîм èòòåðбèåм (Yb) â êîëèчåñòâàõ
0,001—0,150 àò. %. Иòòåðбèé, êàê îòмåчàëîñь
âышå, â òàêèõ êîëèчåñòâàõ дåéñòâóåò â îñíîâ-
íîм êàê ðàñêèñëÿющàÿ дîбàâêà, óëóчшàющàÿ
ñмàчèâàíèå êðåмíèåâîé ïîдëîжêè ðàñòâîðîм-
ðàñïëàâîм íà îñíîâå îëîâà. Пðè îòñóòñòâèè Yb
â ðàñïëàâå Sn íà íàчàëьíîé ñòàдèè ïðîцåññà íà-
бëюдàåòñÿ îñòðîâêîâыé ðîñò, чòî ïðè êðèñòàëëè-
зàцèè îòíîñèòåëьíî òîëñòыõ (5—6 мêм è бîëь-
шå) ýïèòàêñèàëьíыõ ñëîåâ êðåмíèÿ ïðèâîдèò
ê îбðàзîâàíèю бóãîðчàòîé ïîâåðõíîñòè, êîòî-
ðàÿ âèдíà íà рис. 4, а (здåñь è â цâåòå íà 3-é
ñòð. îбëîжêè), à òàêжå ê бîëьшîé íåîдíîðîд-
íîñòè ïî òîëщèíå. Äîбàâëåíèå Yb â êîëèчåñòâå
îò 0,03 дî 0,15 àò. % ïîзâîëÿåò êðèñòàëëèзîâàòь
ïëàíàðíыå ñëîè n-Si ñ ðàзбðîñîм ïî òîëщèíå
íå бîëåå 1% íà ïîдëîжêàõ дèàмåòðîм 50,8 мм è
зåðêàëьíî-ãëàдêîé ïîâåðõíîñòью (ñм. ðèñ. 4, б
è мèêðîмîðфîëîãèю ïîâåðõíîñòè ýòîãî ñëîÿ íà
ðèñ. 4, г). Пðè ïîâышåíèè êîíцåíòðàцèè Yb â
ðàñòâîðå-ðàñïëàâå îëîâà бîëьшå 0,15 àò. % îд-
íîðîдíîñòь ñëîåâ ñóщåñòâåííî óõóдшàåòñÿ. Эòî
мîжåò быòь ñâÿзàííî ñ îбðàзîâàíèåм â îбъåмå
à) б)
â) ã)
Рèñ. 2. Мàêðîмîðфîëîãèÿ (а—в) è мèêðîмîðфîëî-
ãèÿ (г) ïîâåðõíîñòè p-Si-ñëîåâ, êðèñòàëëèзîâàííыõ â
èíòåðâàëàõ òåмïåðàòóðы 740—650°С èз ðàñïëàâà Ga
ïðè ðàзëèчíîм ñîдåðжàíèè â íåм àëюмèíèÿ (â àò. %):
а — 0,25; б, г — 0,76; в — 1,25
h, мêм
12
11
10
9
8
0,2 0,4 0,6 0,8 ХAl, àò.%
Рèñ. 3. Зàâèñèмîñòь òîëщèíы ñëîåâ p-Si, êðèñòàë-
ëèзîâàííыõ â дèàïàзîíå òåмïåðàòóðы 740—650°С,
îò êîíцåíòðàцèè Al â ðàñïëàâå Ga
Рèñ. 4. Мàêðîмîðфîëîãèÿ (а—в) è мèêðîмîðфîëî-
ãèÿ (г) ïîâåðõíîñòè n-Si-ñëîåâ, êðèñòàëëèзîâàííыõ â
èíòåðâàëå òåмïåðàòóðы 850—750°С èз ðàñïëàâà Sn,
ëåãèðîâàííîãî ñóðьмîé (8,5 àò. %), ïðè ðàзëèчíîм
ñîдåðжàíèè èòòåðбèÿ (â àò. %):
а — 0; б, г – 0,07; в — 0,18
б)à)
â) ã)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 6
44
ÒÅÕÍÎËÎÃÈЧÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
ðàñïëàâà îêñèдîâ èòòåðбèÿ, êîòîðыå âыñòóïà-
юò â ðîëè дîïîëíèòåëьíыõ цåíòðîâ êðèñòàëëè-
зàцèè, íàðóшàющèõ óñëîâèÿ ãîмîãåííîãî ðîñòà
ñëîåâ. Обðàзîâàâшèåñÿ мèêðîâêëючåíèÿ âòîðîé
фàзы íàðóшàюò дèффóзèîííыé мåõàíèзм мàñ-
ñîïåðåíîñà êðåмíèÿ â îбъåм ðàñïëàâà, à òàêжå
мîãóò зàõâàòыâàòьñÿ êðèñòàëëèзóющèмñÿ ýïè-
òàêñèàëьíым ñëîåм, óõóдшàÿ êàчåñòâî åãî ïî-
âåðõíîñòè (ðèñ. 4, в).
Нà рис. 5, ãдå ïðèâåдåíà зàâèñèмîñòь êîí-
цåíòðàцèè ýëåêòðîíîâ Сn â n-Si-ñëîå îò ñîñòàâà
ðàñòâîðà-ðàñïëàâà, âèдíî, чòî ïðè êîíцåíòðàцè-
ÿõ Yb, ïðåâышàющèõ 0,1 àò. %, è îïòèмàëьíîм
êîëèчåñòâå дîíîðíîé ïðèмåñè Sb (8,0—8,5 àò. %)
зíàчåíèå Сn становится ниже 1•1018 ñм–3 (êðè-
âàÿ 4). Эëåêòðîфèзèчåñêèå ïàðàмåòðы ñòðóê-
òóð ñ òàêèмè ñëîÿмè íå ÿâëÿюòñÿ îïòèмàëьíы-
мè дëÿ èñïîëьзîâàíèÿ èõ â êàчåñòâå êîíòàêò-
íыõ. Нàèбîëåå âåðîÿòíîé ïðèчèíîé óмåíьшå-
íèÿ óðîâíÿ ëåãèðîâàíèÿ ñëîåâ n-Si ïðè óâåëè-
чåíèè êîíцåíòðàцèè èòòåðбèÿ â Sn-ðàñïëàâàõ
ÿâëÿåòñÿ, ïî-âèдèмîмó, óмåíьшåíèå фîíîâыõ
дîíîðíыõ ïðèмåñåé âñëåдñòâèå èõ âзàèмîдåé-
ñòâèÿ ñ Yb. Аíàëîãèчíыé ýффåêò óмåíьшåíèÿ
фîíîâîãî ëåãèðîâàíèÿ íàбëюдàåòñÿ â ñîåдèíå-
íèÿõ А3В5, êðèñòàëëèзîâàíыõ мåòîдîм ЖФЭ
[5]. Вîзмîжíî òàêжå ïðîÿâëåíèå êîмïåíñèðó-
ющåãî дåéñòâèÿ èòòåðбèÿ âñëåдñòâèå åãî àêцåï-
òîðíîãî âîздåéñòâèÿ ïðè êîíцåíòðàцèÿõ â ðàñ-
ïëàâå îëîâà бîëåå 0,03 àò. %, î чåм ñâèдåòåëь-
ñòâóåò óмåíьшåíèå óãëà íàêëîíà êðèâыõ 3 è 4
ïî ñðàâíåíèю ñ êðèâîé 2 íà ðèñ. 5.
Òàêèм îбðàзîм, èñïîëьзîâàíèå ðàñòâîðîâ-
ðàñïëàâîâ îëîâà, ëåãèðîâàííыõ îдíîâðåмåííî
ñóðьмîé è èòòåðбèåм, ïîзâîëèëî êðèñòàëëèзî-
âàòь ïðè íèзêîé òåмïåðàòóðå ýïèòàêñèàëьíыå ñëîè
êðåмíèÿ n-òèïà ïðîâîдèмîñòè ñ óðîâíåм ëåãèðî-
вания более 1•1018 ñм–3 òîëщèíîé 8—16 мêм, èмå-
ющèõ зåðêàëьíî-ãëàдêóю ïîâåðõíîñòь.
Âыводы
Оòðàбîòàííыå íèзêîòåмïåðàòóðíыå òåõíî-
ëîãèчåñêèå ðåжèмы êðèñòàëëèзàцèè ýïèòàêñè-
àëьíыõ ïëàíàðíыõ ñëîåâ ïîзâîëÿюò ïîëóчàòь
дâóõñòîðîííèå Si p—i—n-ñòðóêòóðы мåòîдîм
жèдêîфàзíîé ýïèòàêñèè â åдèíîм òåõíîëîãèчå-
ñêîм ïðîцåññå. Óðîâåíь ëåãèðîâàíèÿ âыðàщåí-
íыõ êîíòàêòíыõ p-Si- è n-Si-ñëîåâ ïðåâышàåò
5•1018 ñм–3. Оïðåдåëåííыå â ïðîцåññå èññëåдîâà-
íèé зíàчåíèÿ îïòèмàëьíîé êîíцåíòðàцèè àëюмè-
íèÿ (0,4—0,8 àò. %.) è èòòåðбèÿ (0,03—0,15 àò%)
â ðàñïëàâàõ ãàëëèÿ è îëîâà îбåñïåчèâàюò ïîëó-
чåíèå зåðêàëьíî-ãëàдêîé ïîâåðõíîñòè ýïèòàêñè-
àëьíыõ ñëîåâ p-Si è n-Si. Пàðàмåòðы ïîëóчåííыõ
ñòðóêòóð ïîзâîëÿюò èзãîòàâëèâàòь íà èõ îñíîâå
âыñîêîâîëьòíыå дèîды, èñïîëьзóåмыå â íàâè-
ãàцèîííîé àïïàðàòóðå, ñèñòåмàõ ñâÿзè быòîâîãî
è ñïåцèàëьíîãî íàзíàчåíèÿ, бîðòîâыõ ñèñòåмàõ
ýëåêòðîñíàбжåíèÿ, â ðàдèîëîêàцèîííыõ ñèñòå-
мàõ, мåдèцèíñêîé àïïàðàòóðå è дð.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСÒОЧНИÊИ
1. Хàðëàмîâ Р.В. Рàзðàбîòêà òåõíîëîãèè ïðîèзâîдñòâà
êðåмíèåâыõ ýïèòàêñèàëьíыõ ñòðóêòóð дëÿ ñèëîâыõ ïðèбî-
ðîâ // Äèññ. ... êàíд. òåõ. íàóê.— Мîñêâà, 2000.— С. 166.
2. Сêîðîбîãàòîâà Л.А., Зóбðèцêèé С.М., Пåòðîâ А.Л.,
Сåмёíîâ А.Л. Òåõíîëîãèè мàòåðèàëîâ дëÿ мèêðî- è íàíîý-
ëåêòðîíèêè: óчåб. ïîñîбèå.— Иðêóòñê: Изд-âî Иðêóòcêîãî
ãîñ. óí-òà, 2009.— 83 ñ.
3. Óфèмцåâ В.Б., Ачêóðèí Р.Х. Фèзèêî-õèмèчåñêèå îñíî-
âы жèдêîфàзíîé ýïèòàêñèè.— Мîñêâà: Мåòàëëóðãèÿ.— 1983.
4. Гîðåëåíîê А.Ò., Êàмàíèí А.В., Шмèдò Н.М.
Рåдêîзåмåëьíыå ýëåмåíòы â òåõíîëîãèè ñîåдèíåíèé А3В5 è
ïðèбîðîâ íà èõ îñíîâå // ФÒП.— 2003.— Ò. 37, âыï. 8.—
С. 922—940.
5. Вàêіâ М.М., Êðóêîâñьêèé С.І., Òèмчèшèí В.Р.
Нèзьêîòåмïåðàòóðíà ðідèííîфàзíà åïіòàêñіÿ p-Si шàðіâ
â ñêëàді p-i-n Si âèñîêîâîëьòíèõ ñòðóêòóð // Віñíèê
Нàціîíàëьíîãî óíіâåðñèòåòó «Льâіâñьêà Пîëіòåõíіêà». Сåðіÿ
«Еëåêòðîíіêà».— 2011.— ¹ 708.— С. 50—54.
6. Êîðîëåâ М.А., Êðàñюêîâ А.Ю., Пîëîмîшíîâ С.А.
Сîâðåмåííыå ïðîбëåмы òåõíîëîãèè íàíîýëåêòðîíèêè: óчåб.
ïîñîбèå.— Мîñêâà: МИЭÒ, 2011.— 100 ñ.
7. Пàò. Óêðàїíè ¹ 73670 íà êîðèñíó мîдåëь. Гðàфіòîâà
êàñåòà дëÿ îòðèмàííÿ дâîñòîðîííіõ åïіòàêñіéíèõ ñòðóêòóð
// Вàêіâ М.М., Êðóêîâñьêèé С.І., Òèмчèшèí В.Р.—
2012.— Бюë. ¹ 19.
Дата поступления рукописи
в редакцию 10.09 2013 г.
Cn, ñм–3
1019
1018
1017
1016
6,5 7,0 7,5 ХSb, àò. %
Рèñ. 5. Зàâèñèмîñòь êîíцåíòðàцèè ýëåêòðîíîâ â n-Si-
ñëîÿõ îò ñîдåðжàíèÿ Sb â ðàñïëàâå Sn ïðè ðàзëèчíîм
óðîâíå ëåãèðîâàíèÿ èòòåðбèåм (â àò. %):
1 — 0; 2 – 0,03; 3 — 0,09; 4 — 0,15
М. М. ВАКІВ, С. І. КРУКОВСЬКИЙ, В. Р. ТИМЧИШИН, А. П. ВАСЬКІВ
Óêðàїíà, м. Льâіâ, НПП «Êàðàò», НÓ «Льâіâñьêà ïîëіòåõíіêà»,
Льâіâñьêèé íàціîíàëьíèé óíіâåðñèòåò імåíі Іâàíà Фðàíêà
E-mail: carat207@i.ua
ОÒРИМАННЯ ÄВОСÒОРОННІХ ВИСОÊОВОЛЬÒНИХ ЕПІÒАÊСІЙНИХ
ÊРЕМНІЄВИХ p—i—n-СÒРÓÊÒÓР МЕÒОÄОМ РФЕ
1
2
4
3
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 6
45
ÒÅÕÍÎËÎÃÈЧÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Розроблено технологію вирощування двосторонніх високовольтних кремнієвих p—i—n-структур мето-
дом рідиннофазної епітаксії в єдиному технологічному процесі. Електрофізичні параметри отриманих
структур дозволяють виготовляти на їх основі високовольтні діоди.
Ключові слова: епітаксійний шар, рідиннофазова епітаксія, рідкоземельний елемент, легування.
N. M. VAKIV1, S. I. KRUKOVSKY1, V. R. TYMCHYSHYN1,2, А. P. VAS’KIV3
Ukraine, Lviv, 1SPE “Karat”, 2Lviv Polytechnic National University,
3Ivan Franko Lviv National University
E-mail: carat207@i.ua
OBTAINING OF BILATERAL HIGH VOLTAGE EPITAXIAL
p—i—n SI STRUCTURES BY LPE METHOD
Silicon p—i—n-structures are usually obtained using conventional diffusion method or liquid phase epitaxy
(LPE). In both cases, the formation of p- and n-layers occurs in two stages. This technological approach
is quite complex. Moreover, when forming bilateral high-voltage epitaxial layers, their parameters
significantly deteriorate as a result of prolonged heat treatment of active high-resistivity layer. Besides,
when using diffusion method, it is impossible to provide good reproducibility of the process. In this paper
a technique of growing bilateral high-voltage silicon p—i—n-structures by LPE in a single process is
proposed. The authors have obtained the optimum compounds of silicon-undersaturated molten solutions
for highly doped (5•1018 cm–3) contact layers: 0.4—0.8 at. % aluminum in gallium melt for growing p-Si-
layers and 0.03—0.15 at. % ytterbium in tin melt for n-Si-layers. Parameters of such structures provide for
manufacturing of high-voltage diodes on their basis. Such diodes can be used in navigational equipment,
communication systems for household and special purposes, on-board power supply systems, radar systems,
medical equipment, etc.
Key words: epitaxial layer, liquid-phase epitaxy, rare-earth element, dopping.
REFERENCES
1. Kharlamov R.V. Razrabotka tekhnologii proizvodstva
kremnievykh epitaksial'nykh struktur dlya silovykh priborov.
Diss. kand. tekhn. nauk [Development of production technol-
ogy of silicon epitaxial structures for power devices. Ph.D.
tech. diss.] Moskow, 2000. 166 p. (in Russian)
2. Skorobogatov L.A., Zubritskiy S.M., Petrov A.L.,
Semenov A.L. Tekhnologii materialov dlya mikro- i nanoelek-
troniki [Materials technology for micro- and nanoelectronics].
Irkutsk State University, 2009. 83 p. (in Russian)
3. Ufimtsev V.B., Achkurin R.Kh. Fiziko-khimicheskie
osnovy zhidkofaznoi epitaksii [Physico-chemical principles of
liquid-phase epitaxy]. Moskow, Metallurgiya, 1983. (in Russian)
4. Gorelenok A. T., Kamanin A. V., Shmidt N. M. Rare-
earth elements in the technology of III–V compounds and
devices based on these compounds. Semiconductors, 2003,
vol. 37, iss. 8, pp. 894-914. DOI: 10.1134/1.1601656
5. Vakiv M.M., Krukovsky S.I., Tymchyshyn V.R. [Low-
temperature liquid-phase epitaxy of p-Si layers in composition
of p-i-n Si high-voltage structures] Visnik Natsional'nogo
universitetu “L'vivs'ka Politekhnika”, Ser. “Elektronika“,
2011, no. 708, pp. 50-54. (in Ukraine)
6. Korolev M.A., Krasyukov A.Yu., Polomoshnov S.A.
Sovremennye problemy tekhnologii nanoelektroniki [Modern
problems of nanoelectronics technology] Moskow, MIET,
2011. 100 p. (in Russian)
7. Vakiv M.M., Krukovsky S.I., Tymchyshyn V.R.
Grafitova kaseta dlya otrimannya dvostoronnikh epitaksiinikh
struktur [Graphite cassette for obtaining bilateral epitaxial
structures]. Pat. of Ukraine no. 73670, 2012. (in Ukraine)
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Áерлин Å. Â., Ñейдман Ë. À. Ïолучение тонких пленок реактивным маг-
нетронным распылением.— Ìîñêâà: Òåõíîñôåðà, 2014.
Êíèãà ïðåдñòàâëÿåò ñîбîé ïîдðîбíîå ñïðàâîчíîå ðóêîâîдñòâî ïî фèзèчåñêèм îñíî-
âàм, òåõíîëîãèчåñêèм îñîбåííîñòÿм è ïðàêòèчåñêîмó ïðèмåíåíèю ïðîцåññà ðåàê-
òèâíîãî мàãíåòðîííîãî íàíåñåíèÿ òîíêèõ ïëåíîê ñëîжíîãî ñîñòàâà. Пîдðîбíî îïè-
ñàíы фèзèчåñêèå ïðîцåññы, ïðîòåêàющèå âî âðåмÿ ðåàêòèâíîãî мàãíåòðîííîãî íà-
íåñåíèÿ, òåõíîëîãèчåñêèå îñîбåííîñòè мàãíåòðîííîãî íàíåñåíèÿ. Оñîбîå âíèмàíèå
óдåëåíî ñïîñîбàм óïðàâëåíèÿ ïðîцåññàмè íàíåñåíèÿ ïëåíîê, îбåñïåчèâàющèм ñòà-
бèëьíîñòь è âîñïðîèзâîдèмîñòь êàê ñàмîãî ïðîцåññà, òàê è ñâîéñòâ ïîëóчàåмыõ ïëå-
íîê. Рàññмîòðåíы мîдèфèêàцèè ïðîцåññà íàíåñåíèÿ, ðàзëèчàющèåñÿ èñïîëьзóåмы-
мè èñòîчíèêàмè ïèòàíèÿ: ïîñòîÿííîãî òîêà, ñðåдíåчàñòîòíыõ èмïóëьñîâ, èмïóëьñîâ
бîëьшîé мîщíîñòè è âыñîêîчàñòîòíыå. Äàíы ïðàêòèчåñêèå ðåêîмåíдàцèè ïî îñâî-
åíèю èзâåñòíыõ è ðàзðàбîòêå íîâыõ ïðîцåññîâ ïîëóчåíèÿ ïëåíîê ñëîжíîãî ñîñòàâà
мåòîдîм ðåàêòèâíîãî мàãíåòðîííîãî ðàñïыëåíèÿ.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56397 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:33:51Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Вакив, Н.М. Круковский, С.И. Тимчишин, В.Р. Васькив, А.П. 2014-02-17T23:35:13Z 2014-02-17T23:35:13Z 2013 Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ / Н.М. Вакив, С.И. Круковский, В.Р. Тимчишин, А.П. Васькив // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 6. — С. 41-45, 57. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56397 315.592 Разработана технология выращивания двухсторонних высоковольтных кремниевых p—i—n-структур методом жидкофазной эпитаксии в едином технологическом процессе. Электрофизические параметры полученных структур позволяют изготавливать на их основе высоковольтные диоды. Розроблено технологію вирощування двосторонніх високовольтних кремнієвих p—i—n-структур методом рідиннофазної епітаксії в єдиному технологічному процесі. Електрофізичні параметри отриманих структур дозволяють виготовляти на їх основі високовольтні діоди. Silicon p—i—n-structures are usually obtained using conventional diffusion method or liquid phase epitaxy (LPE). In both cases, the formation of p- and n-layers occurs in two stages. This technological approach is quite complex. Moreover, when forming bilateral high-voltage epitaxial layers, their parameters significantly deteriorate as a result of prolonged heat treatment of active high-resistivity layer. Besides, when using diffusion method, it is impossible to provide good reproducibility of the process. In this paper a technique of growing bilateral high-voltage silicon p—i—n-structures by LPE in a single process is proposed. The authors have obtained the optimum compounds of silicon-undersaturated molten solutions for highly doped (5•1018 cm–3) contact layers: 0.4—0.8 at. % aluminum in gallium melt for growing p-Si-layers and 0.03—0.15 at. % ytterbium in tin melt for n-Si-layers. Parameters of such structures provide for manufacturing of high-voltage diodes on their basis. Such diodes can be used in navigational equipment, communication systems for household and special purposes, on-board power supply systems, radar systems, medical equipment, etc. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Технологические процессы и оборудование Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ Отримання двосторонніх високовольтних епітаксійних кремнієвих p—i—n-структур методом РФЕ Obtaining of bilateral high voltage epitaxial p—i—n Si structures by LPE method Article published earlier |
| spellingShingle | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ Вакив, Н.М. Круковский, С.И. Тимчишин, В.Р. Васькив, А.П. Технологические процессы и оборудование |
| title | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ |
| title_alt | Отримання двосторонніх високовольтних епітаксійних кремнієвих p—i—n-структур методом РФЕ Obtaining of bilateral high voltage epitaxial p—i—n Si structures by LPE method |
| title_full | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ |
| title_fullStr | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ |
| title_full_unstemmed | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ |
| title_short | Получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом ЖФЭ |
| title_sort | получение двухсторонних высоковольтных эпитаксиальных кремниевых p—i—n-структур методом жфэ |
| topic | Технологические процессы и оборудование |
| topic_facet | Технологические процессы и оборудование |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56397 |
| work_keys_str_mv | AT vakivnm polučeniedvuhstoronnihvysokovolʹtnyhépitaksialʹnyhkremnievyhpinstrukturmetodomžfé AT krukovskiisi polučeniedvuhstoronnihvysokovolʹtnyhépitaksialʹnyhkremnievyhpinstrukturmetodomžfé AT timčišinvr polučeniedvuhstoronnihvysokovolʹtnyhépitaksialʹnyhkremnievyhpinstrukturmetodomžfé AT vasʹkivap polučeniedvuhstoronnihvysokovolʹtnyhépitaksialʹnyhkremnievyhpinstrukturmetodomžfé AT vakivnm otrimannâdvostoronníhvisokovolʹtnihepítaksíinihkremníêvihpinstrukturmetodomrfe AT krukovskiisi otrimannâdvostoronníhvisokovolʹtnihepítaksíinihkremníêvihpinstrukturmetodomrfe AT timčišinvr otrimannâdvostoronníhvisokovolʹtnihepítaksíinihkremníêvihpinstrukturmetodomrfe AT vasʹkivap otrimannâdvostoronníhvisokovolʹtnihepítaksíinihkremníêvihpinstrukturmetodomrfe AT vakivnm obtainingofbilateralhighvoltageepitaxialpinsistructuresbylpemethod AT krukovskiisi obtainingofbilateralhighvoltageepitaxialpinsistructuresbylpemethod AT timčišinvr obtainingofbilateralhighvoltageepitaxialpinsistructuresbylpemethod AT vasʹkivap obtainingofbilateralhighvoltageepitaxialpinsistructuresbylpemethod |