Воспользуйтесь формой поиска по сайту, чтобы найти реферат, курсовую или дипломную работу по вашей теме.

Требования к свойствам материалов по мере развития техники непрерывно растут, причём подчас необходимо получить труднореализуемые либо даже несовместимые сочетания свойств. Это и порождает многообразие материалов. Возникают новые классы сложных комбинированных материалов. Материалы становятся всё более специализированные.

Большинство используемых в настоящее время материалов создано в результате исследований, основанных на экспериментально найденных закономерностях.

К таким материалам, используемым в микроэлектронике относится, германий, ещё недавно не находивший применения в технике. Стал одним из важнейших материалов, обеспечивающих развитие современной техники на одной из важнейших передовых позиций - техники полупроводниковых диодов и триодов.

Применение германия стало возможным, когда его удалось практически нацело очистить от примесей. В полупроводниковой технике, важнейший и пока практически единственно области применения, германий почти исключителен в виде монокристаллических слитков ультравысокой чистоты, содержание примесей в таком германии составляет только несколько миллионных долей процента.

Германий является рассеянным элементом и получается в основном из отходов других производств. В последнее время одним из важнейших источников получения германия США и Англии становиться каменный уголь. Разработан ряд технологических схем получения германия из этого источника.

Техника получения монокристаллов германия высокой чистоты разработана в настоящее время достаточно надежно и обеспечивает выпуск монокристаллического германия в промышленном масштабе.

Ничтожное содержание примесей (порядка 10 - 10 %) резко изменяют электрические характеристики германия. Будучи намерено вводимы в очищенный германий резко изменяют электрические свойства германия в благоприятном направлении, улучшая его эксплуатационные характеристики.

В связи с этим, наряду с очисткой германия, возникли важнейшие проблемы легирования германия ничтожно малым количеством примесей, контроля этих примесей, и изучения их взаимодействия между собой и с германием, изменением свойств германия в зависимости от состава и т. п. Важнейшее место в этих исследованиях должно занять изучение процессов диффузии примесей германия, вопросов изменения свойств германия в зависимости от степени совершенства монокристалла, от теплового воздействия и т.д.

Получение полупроводников.

Исторически так сложилось, что первоотцом микроэлектороники является кремний. В природе кремний в основном встречается в виде оксида кремния (IV) SiO2 (песок, кварц), а также в виде силикатов. Схема получения силикатов представлена на рисунке 1.

Рисунок 1.

Не менее неободим в микроэлектронике и германий. Эти два полуприводника почти в равной степени используются в микроэлектронике.

Общим методом получения кремния и германия высокой степени чистоты является метод зонной плавки. Этот метод (схема метода зонной плавк приведена на рисунке № 2)

Рисунок 2.

1 - Загрязнённые кристаллы в цилиндрической трубке

2 - Плавление кристаллов (нагреватель - раскалённая спираль)

3 - Трубка медленно движется относительно спирали

4 - Вещество кристаллизуется после прохождения зоны нагревания

5 - Примеси более растворимы в расплаве и концентрируются в расплавленной зоне

Так же очень чистые материалы можно получить методом осаждения ионов данного металлоида на катоде в расплаве (но этот метод по своей сути очень похож на зонную плавку). В основном это расплавы сульфатов германия и оксидов кремния. Кстати впервые этот метод был использован при получении алюминия в девятнадцатом веке, что привело к колоссальному падению цен на этот металл, который до этого был ценнее золота.

В настоящее время.

В настоящее, время проблема получения полупроводников высокой чистоты, менее актуальна чем раньше, т. к. технологии получения уже относительно давно отработаны и стоят на должном уровне. Ну а сейчас, ученые занимаются изучением оксидных плёнок и их возможным применением в микроэлектронике и электронике в целом.

Основной проблемой полупроводников является их нагревание во время работы. Отмечено, что основной причиной, приводящей к деградации монокристаллов Si после нагрева, являются структурные преобразования, связанные с частичным превращением алмазоподобного Si в кремний со структурой белого олова. Причиной этих превращений, наблюдаемых при высоких давлениях, является возникновение многочисленных очагов концентрации напряжений вследствие анизотропии теплового расширения различно ориентированных микрообъемов кристалла. В этих очагах возможно достижение высоких давлений, необходимых для указанного фазового перехода. Высказано соображение, что предотвращение процесса структурных превращений, приводящих к деградации электрофизических свойств Si, возможно путем легирования его переходными либо редкоземельными металлами, повышающими энергию межатомного взаимодействия и за счет этого уменьшающими коэффициент термического расширения. Выбор легирующих добавок обоснован расчетами энергии связи и зарядовой плотности на основе системы неполяризованных ионных радиусов.

Для получения полупроводников с электронной проводимостью (n - типа) с изменяющейся в широких пределах концентрацией электронов проводимости используют донорные примеси, образующие «мелкие» энергетические уровни в запрещённой зоне вблизи дна зоны проводимости. Для получения полупроводников с дырочной проводимостью (P - типа) вводятся акцепторные примеси, образующие уровни вблизи потолка валентной зоны.

РАСПРОСТРОНЕНИЕ.

Основное распространение полупроводники получили в компьютерных микросхемах и чипах. Именно эта область микроэлектроники требует наибольшего количества кремния и германия, причем очень высокой чистоты. В данной отрасли микроэлектроники наряду с сверхчистыми кремнием и германием, всё больше и больше применяются сверхпроводящие материалы.

Описанные выше методы, служат базой для современных разработок в данной области.

Список используемой литературы:

Физическая энциклопедия - 1990

издательство «Советская энциклопедия»

Германий - 1985

Издательство иностранной литературы, Москва (сборник переводов).

Материалы высокой чистоты - 1978

Издательство «Наука»

4. Журнал «Физика и техника полупроводников» -

1997 - 8

5. Проблемы современной электроники -

1996 - Сергеев А. С.

6. Начала современной химии - 1989- Рэмсден Э. Н.

издательство «Ленинград «Химия»»

7. Радиолюбитель - 1998-4

8. Современные достижения в микроэлектронике -

1998 - издательство «РФСком»

Описание предмета: «Инженерно-технические предметы, промышленность»

Литература

1. Л.В. Поповская, О.В. Лисоченко. Современный русский язык. Сборник упражнений. Тесты, задания по орфографии и пунктуации, материалы для разбора. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. – 448 с.
   
2. В.И. Стельмашенко, Т.В. Розаренова. Материалы для одежды и конфекционирование. – М.: Академия, 2010. – 320 с.
   
3. Каталог российского оборудования и материалов для полиграфии и упаковки. – М.: Солид, 2003. – 180 с.
   
4. Жизнь и творчество Л. Н. Толстого. Материалы для выставки в школе и детской библиотеке. – М.: Детская литература. Москва, 1988. – 15 с.
   
5. Материалы для истории сел, церквей и владельцев Костромской губернии. – М.: Типография Русского Товарищества, 1912. – 236 с.
   
6. Свойства конструкционных материалов атомной промышленности. Справочник. В 8 томах. Том 2. Крепежные материалы для АЭС. – М.: Филин, 2006. – 312 с.
   
7. Л.Я. Попилов. Новые материалы для судостроения. В четырех частях. Часть 1. – М.: Судостроение, 1966. – 544 с.
   
8. В.В. Белов, В.Б. Петропавловская. Краткий курс материаловедения и технологии конструкционных материалов для строительства. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. – 208 с.
   
9. Н.Г. Бессонова, Б.А. Бузов. Материалы для отделки одежды. Учебное пособие. – М.: Форум, Инфра-М, 2013. – 144 с.
   
10. Метапредметные результаты. Стандартизированные материалы для промежуточной аттестации. 5 класс. Варианты 1, 2. – М.: Просвещение, 2016. – 40 с.
    
11. Метапредметные результаты. Стандартизированные материалы для промежуточной аттестации. 5 класс. Варианты 3, 4. – М.: Просвещение, 2016. – 40 с.
    
12. Метапредметные результаты. Стандартизированные материалы для промежуточной аттестации. 6 класс. Варианты 3, 4. – М.: Просвещение, 2014. – 48 с.
    
13. Николай Пилипенко. Конструкционные материалы для ядерно-энергетических установок. – М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 184 с.
    
14. Николай Стась. Получение сверхчистых железорудных концентратов. – М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 188 с.
    
15. Г.С. Ковалева, Ю.Н. Гостева, И.П. Васильевых. Метапредметные результаты. 6 класс. Стандартизированные материалы для промежуточной аттестации. Варианты 3, 4. – М.: Просвещение, 2017. – 48 с.
    
16. Л.В. Орленко, Н.И. Гаврилова. Конфекционирование материалов для одежды. – М.: Форум,Инфра-М, 2006. – 288 с.
    
17. Галина Ковалева,Ирина Васильевых,Юлия Гостева,Марина Демидова,Людмила Иванова,Лариса Рослова,Елена Рутковская,Любовь Рябинина,Татьяна Чабан,Г.Ковалева. Метапредметные результаты. Стандартизированные материалы для промежуточной аттестации. 6 класс. Варианты 1, 2. – М.: Просвещение, 2018. – 24 с.
    

Образцы работ

Задайте свой вопрос по вашей проблеме

		Гладышева Марина Михайловна marina@studentochka.ru +7 911 822-56-12 с 9 до 21 ч. по Москве.

Внимание!

Банк рефератов, курсовых и дипломных работ содержит тексты, предназначенные только для ознакомления. Если Вы хотите каким-либо образом использовать указанные материалы, Вам следует обратиться к автору работы. Администрация сайта комментариев к работам, размещенным в банке рефератов, и разрешения на использование текстов целиком или каких-либо их частей не дает.

Мы не являемся авторами данных текстов, не пользуемся ими в своей деятельности и не продаем данные материалы за деньги. Мы принимаем претензии от авторов, чьи работы были добавлены в наш банк рефератов посетителями сайта без указания авторства текстов, и удаляем данные материалы по первому требованию.