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半导体材料重点难点
章节 每节学问点
半导体材料的主要特征
绪论
半导体材料的分类
第一章硅和锗的化学制备
硅和锗的物理化学性质高纯硅的制备:
三氯氢硅氢复原法
硅烷法
两种方法的优缺点
精馏提纯
锗的富集和提纯
分凝现象和分凝系数
分凝现象
平衡分凝系数〔会看相图,理解不同分凝系数对应首部富集和尾部富集〕、有效分凝系数
BPS公式〔各个物理量的含义,争论影响分凝系数
的因素〕
区熔原理
其次章区熔提纯 10.正常凝固的杂质浓度Cs的分布vs一次区熔的杂质
浓度Cs的分布
极限分布
杂质倒流
实际区熔为何最初几次选择大熔区,后几次用小熔区?
影响区熔提纯的因素
锗的区熔提纯
晶体生长理论根底
晶体形成的热力学条件〔三个条件〕
理解晶核的形成过程〔均匀成核/非均匀成核〕临界晶核半径、形核功〔均匀成核/非均匀成核〕说明非均匀成核比均匀成核简洁的缘由
晶核长大的动力学模型
简述柯塞尔模型的要点〔完整突变光滑面生长模型〕
简述法兰克模型的要点〔非完整突变光滑面模
型〕
第三章晶体生长
理解杰克逊界面平衡构造理论中杰克逊因子表达式中各参数的物理意义,能解释取向因子如何影响半导体材料的生长;能用杰克逊界面构造理论概括晶体生长动力学机制与生长界面结
构的关系。
熔体的晶体生长
理解界面热流连续方程了解每项参数的物理意义
对工业生产的工艺参数的指导意义〔应用〕
熔体的晶体生长的要点〔/掌握热场意义所在〕:
熔体的晶体生长要求生长材料在熔点四周性能稳定,不发生分解、升华和相变〔非固液相变〕;
通常在气相和溶液中生长单晶时,质量输运起重要作用。但是熔体生长主要是热量的输运。
晶体稳定生长时,它的必要条件是生长的固-液界面上保持热平衡;
依据界面热流连续方程,估算晶体生长速度可知,假设要是晶体生长的快,要求晶体中纵向的温度梯度越大越好,熔体中纵向的温度梯度越小越好〔留意过大和过小的不良效应〕
晶体温度分布的4个特点〔Brice模型〕
自然对流和强迫对流的含义
硅、锗的晶体生长
硅单晶生长的主要方法〔CZ区熔〕CZ法的工艺步骤〔缩颈步骤的目的〕CZ法拉单晶中合理的热场条件
CZ法中为保持等径生长主要掌握哪些工艺参数,如何掌握?
区熔法主要分哪两种,为何硅要承受悬浮区熔?
硅、锗晶体中杂质的性质
元素半导体材料的P型N型掺杂
第四章硅、锗晶体中的杂质
把握浅能级的施主、受主杂质,给出一个掺杂
与缺陷 元素,知道是P型掺杂还是N型掺杂,其对应的多数载流子类型〔导电类型〕,把握杂质浓度和电阻率的关系。
把握杂质补偿现象,以及有效掺杂浓度的计算。
〔结合杂质对电阻率的影响〕;扩展了解II-VI族化合物半导体中的自补偿现象〔不要和自掺杂的概念混淆〕。
学问点联系,III-V族化合物半导体中的掺杂。
硅、锗晶体的掺杂
掺杂量的计算
直拉单晶中掺杂方式的选择依据〔投杂/共熔〕
直拉单晶中纵向电阻率的均匀性的掌握
直拉单晶中径向电阻率的均匀性的掌握
小平面效应
杂质条纹
中子嬗变掺杂〔NTD〕
组分过冷
硅、锗晶体的位错
无位错单晶工艺的要点〔计算〕
硅单晶中的微缺陷
漩涡缺陷〔定义〕
外延生长概述
外延的分类〔了解各种外延的概念〕,留意和III-V
第五章硅外延生长
化合物的外延技术学问点的联系和整理。
了解外延生长的特点。
了解对外延生长层的要求。
硅衬底制备
硅的气相外延生长
不同硅源的外延生长机理〔氢复原/热分解〕
了解硅外延技术的流程
影响〔氢复原系统〕硅外延生长速率的因素〔SiCl4的浓度、温度、流速、衬底晶向〕
了解复相化学反响模型和均质反响模型的异同。
边界层的定义
硅外延层电阻率的掌握
外延层中杂质的来源〔N总的表达式每项含义〕
N/P型掺杂剂〔留意比较不同体系〕
为何使用高温外延生长工艺难以得到突变结〔杂质的再分布〕
自掺杂现象,如何抑制自掺杂?
双掺杂技术
硅外延层的缺陷
硅的异质外延〔了解〕
SOS的英文全称和定义。
在蓝宝石或者尖晶石衬底上外延生长硅。
SOI的英文全称和定义。
把器件制作在绝缘衬底上生长的单晶硅层上。
SIMOX的英文全称和定义。
氧注入隔离,通过氧离子注入到硅片中,再经高温退火消退注入缺陷得到SiO2埋层〔绝缘层〕,从而得到SOI构造。
SDBBE:直接键合和反面腐蚀技术。
将两片硅片通过外表的SiO2层键合在一起,再把反面用腐蚀等方法来减薄获得SOI构造。
ELTRAN:外延层转移
在多孔硅外表上生长平坦的外延层,并以合理的速率将多孔硅区域彻底蚀刻掉,该技术保存了外延层所具有的的原子平坦性,在晶体形成的过程中也不产生颗粒积存和凹坑,因此具有其他SOI技术更为优越的性能。
Smart-Cut:
利用H离子注入
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