Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота
Silicon photodetectors, in particular p–i–n photodiodes, are widely used as sensors of optical radiation. With technological advances, the requirements for the parameters and reliability of these elements of solid-state electronics are increasing sharply, thus improving these characteristics is an i...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.47 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
Репозитарії
Technology and design in electronic equipment| id |
oai:tkea.com.ua:article-40 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:tkea.com.ua:article-402025-08-11T09:08:27Z Defects formation on the surface of Si-substrates during thermal sputtering of gold Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота Kukurudziak, Mykola Kukurudziak, Anastasiya silicon dislocation breakdown photodiode dark current кремній дислокація пробій фотодіод темновий струм Silicon photodetectors, in particular p–i–n photodiodes, are widely used as sensors of optical radiation. With technological advances, the requirements for the parameters and reliability of these elements of solid-state electronics are increasing sharply, thus improving these characteristics is an important task. During the production of silicon photosensors, parameters were observed to degrade after the stage of forming contact pads by thermal sputtering of chrome-gold. Examination of the samples in the selective etchant allowed discovering the complexes of structural defects, which contributed to the deterioration of the parameters, in particular, the growth of dark currents. When investigating the causes of the appearance of these defects, it was established that they were formed as a result of local melting of silicon when gold “drops” hit it with a temperature higher than the melting temperature of silicon due to boiling in the evaporator. It was established that the use of wire is accompanied by a more intensive appearance of gold drops than when using beads. It was also noticed that the roughness of the morphology in the case of sputtering from a wire is significantly higher than in the case of sputtering from beads. It is noted that after the metallization is formed, photolithography is performed on the front side of the substrates to form contact pads, and considering the possibility of etching due to the presence of gold thickenings, it is better to spray on the front side from crowns. Wire spraying should be used for the reverse side of substrates, where defect formation is less critical. The formation of the described defects can be minimized by using spraying from closed evaporators or by increasing the time of spraying on the shutter during gold melting. При виготовленні кремнієвих фотоприймачів помічено деградацію їхніх параметрів після етапу формування контактних площадок методом термічного напилення золота. Під час дослідження зразків в селективному травнику виявлено комплекси структурних дефектів, які сприяли погіршенню параметрів, зокрема зростанню темнових струмів, а іноді й виникненню пробою p–n-переходу. Дослідження причин появи цих дефектів показало, що вони утворюються внаслідок локального плавлення кремнію при потраплянні на нього "крапель" золота із температурою, більшою за температуру плавлення кремнію, внаслідок кипіння у випарнику. Встановлено, що використання дроту супроводжується інтенсивнішою появою "крапель" золота, ніж при використанні корольків. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2023-12-19 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.47 10.15222/TKEA2023.3-4.47 Technology and design in electronic equipment; No. 3–4 (2023): Technology and design in electronic equipment; 47-51 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 3–4 (2023): Технологія та конструювання в електронній апаратурі; 47-51 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2023.3-4 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.47/34 Copyright (c) 2023 Mykola Kukurudziak, Anastasiya Kukurudziak http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| institution |
Technology and design in electronic equipment |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-08-11T09:08:27Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
кремній дислокація пробій фотодіод темновий струм |
| spellingShingle |
кремній дислокація пробій фотодіод темновий струм Kukurudziak, Mykola Kukurudziak, Anastasiya Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота |
| topic_facet |
silicon dislocation breakdown photodiode dark current кремній дислокація пробій фотодіод темновий струм |
| format |
Article |
| author |
Kukurudziak, Mykola Kukurudziak, Anastasiya |
| author_facet |
Kukurudziak, Mykola Kukurudziak, Anastasiya |
| author_sort |
Kukurudziak, Mykola |
| title |
Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота |
| title_short |
Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота |
| title_full |
Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота |
| title_fullStr |
Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота |
| title_full_unstemmed |
Утворення дефектів на поверхні Si-підкладок в процесі термічного напилення золота |
| title_sort |
утворення дефектів на поверхні si-підкладок в процесі термічного напилення золота |
| title_alt |
Defects formation on the surface of Si-substrates during thermal sputtering of gold |
| description |
Silicon photodetectors, in particular p–i–n photodiodes, are widely used as sensors of optical radiation. With technological advances, the requirements for the parameters and reliability of these elements of solid-state electronics are increasing sharply, thus improving these characteristics is an important task. During the production of silicon photosensors, parameters were observed to degrade after the stage of forming contact pads by thermal sputtering of chrome-gold. Examination of the samples in the selective etchant allowed discovering the complexes of structural defects, which contributed to the deterioration of the parameters, in particular, the growth of dark currents. When investigating the causes of the appearance of these defects, it was established that they were formed as a result of local melting of silicon when gold “drops” hit it with a temperature higher than the melting temperature of silicon due to boiling in the evaporator. It was established that the use of wire is accompanied by a more intensive appearance of gold drops than when using beads. It was also noticed that the roughness of the morphology in the case of sputtering from a wire is significantly higher than in the case of sputtering from beads. It is noted that after the metallization is formed, photolithography is performed on the front side of the substrates to form contact pads, and considering the possibility of etching due to the presence of gold thickenings, it is better to spray on the front side from crowns. Wire spraying should be used for the reverse side of substrates, where defect formation is less critical. The formation of the described defects can be minimized by using spraying from closed evaporators or by increasing the time of spraying on the shutter during gold melting. |
| publisher |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.47 |
| work_keys_str_mv |
AT kukurudziakmykola defectsformationonthesurfaceofsisubstratesduringthermalsputteringofgold AT kukurudziakanastasiya defectsformationonthesurfaceofsisubstratesduringthermalsputteringofgold AT kukurudziakmykola utvorennâdefektívnapoverhnísipídkladokvprocesítermíčnogonapilennâzolota AT kukurudziakanastasiya utvorennâdefektívnapoverhnísipídkladokvprocesítermíčnogonapilennâzolota |
| first_indexed |
2025-09-24T17:30:17Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:30:17Z |
| _version_ |
1844167329789771776 |