2-Ma’ruza. Integral mikrosxemalarni tayyorlash texnologiyasi Reja: Integral mikrosxemalarni tayyorlash texnologiyasining elementlari

2. Yarimo'tkazgichli materialning monokristalini ishlab chiqarish
Yagona kristall butun hajmi va fizik xususiyatlarining yo'nalishga bog'liqligi (anizotropiya) bo'lgan yagona kristalli panjaraga ega bo'lgan alohida bir hil kristalldir. Yagona kristallning elektr, magnit, optik, akustik, mexanik va boshqa xususiyatlari bir-biri bilan bog'liq bo'lib, kristall tuzilishi, atomlar orasidagi bog'lanish kuchlari va elektronlarning energiya spektri bilan belgilanadi.

3-rasm.Choxralski uslubi buyicha monokristallarni ustirish uchun qurilma sxemasi
Yarimo'tkazgich sanoati uchun monokristallar (kremniy, germaniy, yoqut, galliy fosfidi,arsenid, litiy va boshqalar), qoida tariqasida, urug' yordamida eritmadan tortib olish yo'li bilan Choxralskiy usulida tayyorlanadi. 3-rasmda Choxralski usulida monokristallarni etishtirish sxemasi ko'rsatilgan. Eritma 1 bo'lgan tigel pechga 2 joylashtiriladi. Sovutgich 4 tomonidan sovutilgan urug' 3, tortish mexanizmi 5 ta'sirida asta-sekin ko'tarilib,yarim o'tkazgich materialining monokristalini o'zi bilan birga tortadi. Bitta kristall urug'da 80 mm/soat tezlikda o'sadi. Eritma urug'ni namlaydi va uni sirt taranglik kuchlari bilan ushlab turadi. Eritma harorati va kristallanish tezligi mustaqil ravishda o'zgarishi mumkin. O'sib borayotgan monokristalning tigel bilan bevosita aloqasi yo'qligi va uning geometrik shaklini o'zgartirish imkoniyati dislokatsiyasiz monokristallarni olish imkonini beradi. Choxralski usuli bilan olingan yagona kristallar uzunligi 1 metrgacha va undan ko'p va diametri 20 ... 300 mm bo'lgan silindr shakliga ega.
Sovutgandan so'ng, monokristal diametrda ± 1 mm aniqlik bilan belgilangan o'lchamga sozlanadi. Keyin uning yuzasi 0,3...0,5 mm chuqurlikda ishlanadi va ma'lum bir kristallografik yo'nalish bo'ylab yo'naltiriladi. Plitalarning to'g'ri yo'nalishi diffuziya, epitaksiya va boshqalar orqali plastinkada yaratilgan asboblarning elektrofizik parametrlarining yuqori takrorlanishini ta'minlaydi.