Mikro un nanotehnoloģijas

Pamatmateriāls pusvadītāju IS ir monokristālisks pusvadītājs mikroshēmas plāksnei, kuras tilpumā un uz tās virsmas formē mikroshēmas elementus, starpsavienojumus un kontaktlaukumus. Pusvadītāja materiāla izmantojamību mikroshēmas plāksnei nosaka daudzu fizikālo, ķīmisko un tehnoloģisko īpašību kopums. Kā galvenās īpašības minamas:
aizliegtās zonas platums, piejaukuma elementu elektronu enerģētisko līmeņu stāvoklis tajā;
elektrovadītspējas maiņas iespējas leģējot (tās maksimālā un minimālā vērtība);
lādiņnesēju kustīgums un dzīves laiks;
siltumvadītspēja;
kušanas temperatūra;
oksīdu īpašības;
labu monokristālu iegūšanas iespējas.
Visplašāk pusvadītāju IS lieto silīciju, no elementāriem pusvadītājiem vēl izmanto germāniju.
Visoptimālākais elektrofizikālo un tehnoloģisko parametru kopums integrālām pusvadītāju mikroshēmām, kuru noteicošie aktīvie elektroradioelementi ir diodes, tranzistori, lauktranzstosi vai ierīces ar lādiņa saiti, ir silīcijs. Silīcija ierīču tehnoloģiskās un daudzas ekspluatācijas izriet no silīcija dioksīda labām izolatora un aizsarg slāņa īpašībām. Silīcija leģēšanai izmantojamo periodiskās sistēmas trešās un piektās grupas (B, P, As, Sb) difūzijas koeficenti SiO2 kārtiņās ir par vairākām kārtām mazāki nekā silīcijā. Tas ļauj, leģējot silīciju, difūzijas procesā izmantot SiO2 kā aizsargmasku. SiO2 kārtiņu minimālo biezumu nosaka veidojamo difūzijas slāņa biezums. Uz SiO2 aizsargmasku izmantošanu balstās planārā silīcija ierīču un IS tehnoloģija. SiO2 kārtiņas labi aizsargā gatavās silīcija ierīces ekspluatācijas apstākļos no ārējās vides iedarbības.
Integrālas mikroshēmas kristāla elektriskai pievienošanai mikroshēmas korpusa izvadiem vispiemērotākais ir zelta stieplītes, dažreiz izmanto arī alumīnija stieplītes. [1]…