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文檔簡介

PN結(jié)二極管

制備工藝

在物理學(xué)中,根據(jù)材料的導(dǎo)電能力,可以將他們劃分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。典型的半導(dǎo)體是硅Si和鍺Ge,它們都是4價元素。硅原子鍺原子硅和鍺最外層軌道上的四個電子稱為價電子。

本征半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu)束縛電子在絕對溫度T=0K時,所有的價電子都被共價鍵緊緊束縛在共價鍵中,不會成為自由電子,因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱,接近絕緣體。本征半導(dǎo)體(IntrinsicSemiconductor)完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體:雜質(zhì)元素:磷,砷正離子+++++++++++++++多數(shù)載流子少數(shù)載流子在本征Si和Ge中摻入微量五價元素后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體。多子:自由電子少子:空穴---------------P型半導(dǎo)體:雜質(zhì)元素:硼,銦負(fù)離子多數(shù)載流子少數(shù)載流子在本征Si和Ge中摻入微量三價元素后形成的雜質(zhì)半導(dǎo)體。多子:空穴少子:自由電子雜質(zhì)半導(dǎo)體說明雜質(zhì)半導(dǎo)體呈電中性,任一空間的正負(fù)電荷數(shù)相等

N型半導(dǎo)體:電子+正離子

P型半導(dǎo)體:空穴+負(fù)離子多子主要由摻雜形成,少子本征激發(fā)形成一、PN結(jié)正向偏置在外電場作用下,多子將向PN結(jié)移動,結(jié)果使空間電荷區(qū)變窄,內(nèi)電場被削弱,有利于多子的擴(kuò)散而不利于少子的漂移,擴(kuò)散運(yùn)動起主要作用。結(jié)果,P區(qū)的多子空穴將源源不斷的流向N區(qū),而N區(qū)的多子自由電子亦不斷流向P區(qū),這兩股載流子的流動就形成了PN結(jié)的正向電流。PN結(jié)外加正向電壓(P區(qū)接電源的正極,N區(qū)接電源的負(fù)極,或P區(qū)的電位高于N區(qū)電位),稱為正向偏置,簡稱正偏。PN結(jié)的單向?qū)щ娦远?、PN結(jié)反向偏置在外電場作用下,多子將背離PN結(jié)移動,結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬,內(nèi)電場被增強(qiáng),有利于少子的漂移而不利于多子的擴(kuò)散,漂移運(yùn)動起主要作用。漂移運(yùn)動產(chǎn)生的漂移電流的方向與正向電流相反,稱為反向電流。因少子濃度很低,反向電流遠(yuǎn)小于正向電流。當(dāng)溫度一定時,少子濃度一定,反向電流幾乎不隨外加電壓而變化,故稱為反向飽和電流。PN結(jié)外加反向電壓(P區(qū)接電源的負(fù)極,N區(qū)接電源的正極,或P區(qū)的電位低于N區(qū)電位),稱為反向偏置,簡稱反偏。PN結(jié)正偏時呈導(dǎo)通狀態(tài),正向電阻很小,正向電流很大;PN結(jié)反偏時呈截止?fàn)顟B(tài),反向電阻很大,反向電流很小?!?/p>

PN結(jié)的單向?qū)щ娦訳FIF0URIR0反向電擊穿區(qū)(1)正向特性(2)反向特性半導(dǎo)體二極管的伏安特性工藝流程圖晶片準(zhǔn)備平面工藝封裝測試(0)準(zhǔn)備準(zhǔn)備:1、制備單晶硅片(平整、無缺陷)

涉及到知識:單晶晶生長、晶圓切、磨、拋。(在形成單晶的過程中已經(jīng)進(jìn)行了均勻的硼摻雜)

2、硅片表面的化學(xué)清洗涉及到知識:去除硅片表面雜質(zhì)的方法及化學(xué)原理(有機(jī)物、吸附的金屬離子和金屬原子的化學(xué)清洗)p-Sip-SiSiO2(1)氧化問題:1、二氧化硅薄膜作用及制備的方法有哪些?涉及到知識:薄膜生長2、此處的二氧化硅薄膜的作用是?涉及到知識:薄膜生長3、為什么要雙面氧化?為后續(xù)的磷擴(kuò)散做準(zhǔn)備。熱生長一層氧化層

做為擴(kuò)散的掩蔽膜。4、氧化層的厚度需要大于設(shè)計的厚度,為什么?

(2)涂膠photoresist問題:

1、涂膠.avi過程

2、光刻膠分類,作用,常用的光刻膠?

聚乙烯醇肉桂酸酯光刻膠

3、涂膠后,曝光前,有一個對光刻膠加固的過程叫做??

烘烤黑色部分都是不透光的,中間的白色部分是做擴(kuò)散的位置。MaskMask的剖面圖Mask1(4)顯影問題:1、什么是顯影工藝?用顯影液除去曝光后硅片上應(yīng)去掉的那部分光致蝕劑的過程2、顯影后有一步烘烤的工藝叫什么,作用是?堅膜,除去光刻膠3、顯影液選擇的注意事項(xiàng)。(5)腐蝕問題:1、腐蝕分為哪兩種形式,各有什么特點(diǎn)

2、選用腐蝕液要注意什么?

3、上面的圖片有錯誤,請指出。

(6)去膠1、通常用什么方法去膠?

(8)驅(qū)入硅片經(jīng)過適當(dāng)?shù)那逑春?,進(jìn)行雜質(zhì)的再分布。在未被氧化層保護(hù)的區(qū)域形成了n+-p結(jié)。n+中的“+”號表示高摻雜。(9)金屬化

1、金屬化的目的?是將器件與外部連接起來。2、淀積金屬薄膜有幾種方法?濺射或者蒸發(fā)Al都可以在整個硅片表面上形成很薄金屬膜。3、通常還需要在低溫下(低于或等于500oC)退火來改善金屬層與硅之間的歐姆接觸。(10)涂膠目的:通過光刻去除擴(kuò)散結(jié)區(qū)域之外的多余的金屬薄膜。(11)曝光mask2板1、如果采用負(fù)膠,如何修改掩膜板Mask2?

(12)顯影

問題:顯影液的選擇(13)腐蝕1、此次腐蝕的目的?2、

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