перейти к полному списку дипломных проектов

Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички

Як згадано в [6,7] для барботування використовується вихідний розчин хлориду цинку концентрації 1 - 3%, або, при миттєвому випаровуванні розчину в реакторі, 0,001 - 0,025% розчин

Термічне окислення кремнію здійснюється в системах проточного типу в атмосфері, що містить кисень, вуглекислий газ, пари води з використанням в якості транспортуючих газів аргону, водню, кисню, або в замкнутих системах при високому тиску окислювача.

Головна відмінність між окисленням в парах води і в сухому кисні полягає в тому, що дифундуючою крізь плівку окислу речовиною є не вода, а молекули або іони кисню і гідроканальних груп. Дослідження з допомогою звичайної методики мічених атомів продемонструвало, що ріст окислу здійснюється не на межі газ - оксид, а на межі окисел - кремній. (2].

Кінетика окислення в області низьких температур обумовлюється найчастіше не дифузією кисневих іонів, а швидкістю реакції на межі розділу. Відхилення від параболічного закону в бік лінійності спостерігається при температурах нижче 1300 К.

Установка для окислення в сухому кисні зображена на рис.1.1. Як осушувач можна використовувати виморожуючу пастку, хімічний поглинач або інший пристрій, що дозволяє знизити вміст вологи в кисні до точки роси - 200 К. Фільтр служить для видалення частинок розміром 0.5 мкм і вище.

Криві окислення при таких умовах виглядатимуть, як на рис.1.2. (3]. У високотемпературній області експериментальні дані добре узгоджуються одне з одним, в низькотемпературній - спостерігається великий розкид. Отримані в області високих температур результати добре описуються параболічним рівнянням:

x2 = 21. 2 t ехр(-1. 33/Т)= t(10(1. 326-6100/T) (1),

де: х - товщина плівки, нм, t - час окислення, хв, Т - температура процесу, К.

О2

4

Рис. 1.1. Окислення в сухому кисні: 1-осушувач;2 – фільтр;

– піч для окислення; 4 – термопара.

Рис. 1.2. Окислення в сухому кисні при тиску 1 ат.

Рис. 1.3. Ріст оксиду кремнію у вологих газах.

Висока енергія активації, характерна для окислення в сухому кисні, відображає міцність зв’язків кисневих іонів в окислі. Про це свідчить також енергія активації дифузії кисню в кварці.

Установка для окислення кремнію в вологому кисні - це система, в якій сухий кисень із балону спочатку пропускається через барботер, а потім надходить до печі для окислення. Вміст вологи в потоці газу визначається температурою барботера та швидкістю потоку. Оскільки окислення в водяних парах відбувається набагато швидше, ніж в сухому кисні, вміст вологи в потоці газу-носія є найважливішим фактором, що зумовлює швидкість окислення при заданих значеннях часу та температури. Майже по всьому діапазону типових значень температури водяної бані заміна кисню інертним газом-носієм не впливає суттєво на ріст окислу, хоча, як видно з рис. 3, при температурі водяної бані 300 К склад газу-носія може відчутно впливати на швидкість росту [3].

Тут, як і при окисленні в парах води, необхідний підігрів магістралей, що з’єднують водяну баню з реактором. Бажана також фільтрація газу-носія, хоча пробулькування газу через воду саме по собі здійснює на нього фільтруючу дію, відкидаючи більшість частинок, що захоплюються, як правило, субмікронними фільтрами.

Головна відмінність окислення в вологому кисні від процесу, який протікає в сухому кисні, або в парах води, полягає в легкій зміні концентрації окислювача. При окисленні в потоці водяної пари окислювачем є вода при парціальному тиску 1 атм, при окисленні в сухому кисні - кисень при тиску 1 атм. В установці для окислення у вологому кисні, як окислювач використовується суміш води і кисню, причому співвідношення цих компонентів припускає зміни. В принципі можна змінювати швидкість окислення від величини, що відповідає 100% вмісту кисню, до величини, що відповідає 100% вмісту води. Застосувавши аргон або азот як газ-носій та знизивши температуру барботера до 290 К, досягнемо меншої швидкості окислення, ніж в сухому кисні. Практично температура барботера буває не нижчою від кімнатної, а потік газу-носія складає не менше 200 см /хв для реактора діаметром 150 мм.

При окисленні у вологому кисні при температурі 1300 К величина константи параболічного рівняння швидкості знаходиться між відповідними значеннями для окислення в сухому кисні (3.6 х 10-4 мкм2/хв) та для окислення в парах води (99 х 10-4 мкм2/хв). Величина константи швидкості залежить від парціального тиску водяних парів. Значення констант не змінюються при зміні потоку газу від 30 до 200 см3/хв, що свідчить про насичення газу-носію протягом всього процесу окислення. Різниця між константами швидкості в атмосфері інертного газу або кисню приблизно дорівнює константі швидкості окислення в сухому кисні (3.6х10-4 мкм2/хв при 1400 К).

Енергія активації окислення в вологому кисні зменшується зі збільшенням концентрації парів води, що пов’язано з різницею між швидкостями потоку кисню, а також з різними температурними діапазонами процесів окислення. Енергія активації знаходиться в діапазоні від 0.8 еВ для водяної пари до 133 еВ, що відповідає сухому кисню. Експериментально знайдені значення складали 1.6 еВ при окисленні в вологому аргоні при температурі барботера 290 К [4].

Легування плівок диоксиду кремнію найкраще здійснювати в процесі росту. При цьому легуючу домішку необхідно вводити в реактор в вигляді пари. Легування плівок має свої відмінності при їх вирощуванні в “вологих” та “сухих” процесах[5].

При вирощуванні плівок в атмосфері вологого кисню домішку цинку найкраще розчиняти в приготовленому для барботування розчині. Як вихідна речовина при цьому використовується хлорид цинку.

Незважаючи на те, що згадана сіль надзвичайно гігроскопічна, при розчиненні у воді спостерігається помутніння розчину при гідролізі пов’язане з наявністю в ньому завислих комплексів, в склад яких входять не розкладені на іони молекули ZnCl2. Хлорид цинку повністю розчиняється у воді при надлишку іонів хлору. Тому, для повного розчинення солі у воді, розчин ZnCl2 необхідно титрувати соляною кислотою до повної прозорості, або відфільтровувати завислі комплекси через мікропористий фільтр.

Як згадано в [6,7] для барботування використовується вихідний розчин хлориду цинку концентрації 1 - 3%, або, при миттєвому випаровуванні розчину в реакторі, 0,001 - 0,025% розчин. В цьому випадку готується вихідний 1% розчин ZnCl2, який потім розводиться деіонізованою водою до необхідної концентрації. Миттєве випаровування попередньо приготованого розчину здійснюється шляхом введення його в реактор через капіляр з витратою 10 мл/хв.

скачать бесплатно Вплив легування цинком на властивості МОН-структур.

Содержание дипломной работы

Метою цієї дипломної роботи є всебічне дослідження зарядових характеристик та параметрів розподілу МОН-структур з легованим в процесі гетерування дефектів шарів SіO2 та структур в цілому
Як згадано в [6,7] для барботування використовується вихідний розчин хлориду цинку концентрації 1 - 3%, або, при миттєвому випаровуванні розчину в реакторі, 0,001 - 0,025% розчин
ці домішки мають малі коефіцієнти дифузії в оксиді, тому оксид може застосовуватись для маскуванні при дифузії домішки в кремнію
Де Q0t - ефективна поверхнева густина цього заряду, приведена до одиниці площі межі розподілу Si-SiO2; (0t - істинна об'ємна густина заряду, захопленого в окислі
3, Залежність температури окислення, при якій відсутні окислювані дефекти упаковки, від співвідношення концентрацій трихлоретилену та кисню в окислюваній атмосфері
Сучасний рівень щільності пакування елементів ІС вимагає високої суцільності плівок у взаємозв'язку з необхідними електрофізичними параметрами елементів та їх стабільнісію
Процес завантаження-вивантаження пластин в реактор тривав не менше 5 хвилин для уникнення термоударів пластин та генерації при цьому дислокацій за рахунок термомеханічних навантажень
Руйнуючі методи: а) Анодне травлення використовується для виявлення дефектів в підкладці з полікристалічного кремнію [15] і має переваги хімічного травлення і методу наведення струму
Перевага цього методу полягає в більшій швидкодії і підвищенні точності в порівнянні з вольт-фарадним методом
2) проявлялися також в місцях контакту пластини з кварцовим човником і в значній мірі визначалися щільністю входження пластини в його пази
Використовуючи в якості відліку орієнтацію пластин кремнію і базового зрізу встановлено напрями ліній пороутворення в плівках диоксиду кремнію
Суттєво, що в цьому діапазоні концентрації пористість плівок диоксиду кремнію слабо залежить від концентрації розчину хлористого цинку
Залежності впливу опромінення та наступного вщпалу на 1/Тд: 1 - вихідні; 2 - після опромінення
 У зв’язку з особливостями науково-дослідних розробок для їх ефективного здійснення, координацій робіт, оперативного управління ходом робіт, передбачене сіткове планування та керування
В розрахунково - пояснювальній записці до дипломної роботи планування НДР здійснюється в наступній послідовності : Розбиття комплексу робіт на окремі етапи
Весь комплекс робіт ділиться на такі етапи : підготовчий; теоретична розробка теми; проведення експерименту; обробка даних, отриманих при експериментах; технічний звіт; Таблиця 1
Цей список включає перелік подій та їх індексацію, а також перелік робіт та їх коди
В більшості випадків при плануванні комплекса робіт творчого характеру, а також при плануванні нових досліджень, що не мають аналогів в минулому, не існує ні нормативів, ні досвіду роботи
Трудоємність виконання робіт та кількість виконавців
До основних параметрів сіткового графіка відносяться: де t (Lmах)-тривалість максимального шляху, який проходить через дану роботу ; t’(Lкр)- відрізок шляху, що співпадає з критичним шляхом
Оптимізація проведена за рахунок використання вільних резервів часу (Rвij) шляхом їх заміни на робочий час або часткової заміни (поділу резерву)
Норма амортизації для одного місяця : Аі = Ці(На /12 де Ці - вартість, На - норма амортизації
Вартість оренди приміщення в якому проводяться дослідження можна визначити знаючи: орендну плату за 1 м2 за місяць, площу приміщення і час роботи
Вартість матеріалів, витрачених на виготовлення дослідних взірців, проведення дослідів визначається на основі програми дослідів, норм розходу, цінами або по кількості годин досліджень і нормативах затрат на годину досліджень
Затрати на електроенергію розраховуються за формулою: Ес = Мд(Fд(Це(Кн де: МДН-встановлена потужність енергетичних струмоприймачів, кВт; Fд- дійсний фонд часу роботи даного виду обладнання, год
Нормована величина вагового коефіцієнту важливості ознаки Кожна названа ознака володіє деяким набором якостей
В економічній частині дипломного проекту було виконано планування НДР, для чого було використано систему сіткового планування і управлівння, що забезпечило чітке узгодження всіх робіт в часі
Для виконання робіт по дослідженню впливу легування на параметри МОН-структур застосовуються прилади: установка для вимірювання ВФХ АМЦ-1515 з напругою живлення 220 В; самописець з напругою живлення 220 В; ВЧ-генератор з напругою живлення 220 В
5-0143з такими характеристиками: максимальна продуктивність по повітрю: 500 м3/год; продуктивність по холоду: 2300 ккал/год; споживана потужність електроенергії: 1100 Вт
0; t4 - коефіцієнт втрат світла в сонцезахисних пристроях: при використанні штор 1
До заземлюючого пристрою підлягають приєднанню: корпуси електричних машин, апаратів, а також металеві корпуси любих переносних або пересувних електроприймачів