Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники Реферат Дисциплина: Материалы и компоненты электронной техники Тема: Явление политипизма и методы получения различных политипов в SiC Выполнил студент гр. 3096/1 А.Н.Гордиенко Руководитель, доцент Т.А.Гаврикова "___"_______________ 2003 г. Санкт-Петербург 2003 Основные моменты и явление политипизма
    Перед тем как сформулировать что такое политипизм, необходимо кратко напомнить некоторые теоретические основы, предшествующие этому явлению. Как известно, в некоторых случаях атомы можно с некоторой степенью приближения представлять как несжимаемые сферы фиксированного радиуса. Разумеется, у каждого атома свой радиус. Этот радиус складывается из нескольких составляющих: количество протонов и нейтронов в ядре, количество электронных оболочек, занятых электронами, и возможно ещё какие-то другие составляющие. Рассматриваемые в таком представлении атомы будут укладываться в кристалле как можно плотнее, соприкасаясь поверхностями своих сфер. Таким образом образуются плотнейшие упаковки (ПУ). В зависимости от своей химико-физической природы, атомы могут образовывать различные структуры. При образовании кристалла атом может присоединить к себе несколько других, не обязательно себе подобных. Максимальное количество соседей вокруг одного атома называется координационным числом. По этому числу можно определить какая структура образованна в кристалле.
     к.ч. 3 4 6 8 структура равносторонний треугольник тетраэдр октаэдр куб
    Рассматривая ПУ послойно, обнаруживается, что соседние слои могут отличаться друг от друга, а также наблюдается периодичность групп слоёв. В зависимости от количества слоёв в одном периоде, ПУ делят на двух-, трёх-, четырёх- (и т.д.) слойные. Трёхслойные ПУ имеют кубическую структуру (например ГЦК решётка), а все остальные - гексагональную. Кубическая структура называется сфалеритом (S), а гексагональная - вюрцитом (W). Некоторые соединения могут образовывать различные структуры. Например, ZnS имеет две модификации - вюрцит и сфалерит. На основании вышеизложенного уже можно сформулировать определение того, что такое политипизм.
    Политипизм - это способность образовывать различные ПУ.
    Политипизм приводит к тому, что у кристаллов одного и того же химического состава наблюдаются вполне ощутимые различия различных физических параметров: количество основных и неосновных носителей заряда, ширина запрещённой зоны и т.д. Политипизм в SiC
    SiC является одним из представителей соединений, обладающих политипизмом. У этого соединения существует более 40 вариантов ПУ, известных на сегодняшний день. Для каждой ПУ существует своё обозначение: 2H, 3C, 4H, 6H, ... Наиболее распространённым политипом является 6H. В зависимости от политипа ширина запрещённой изменяется 2.8?3.5%.
     Материал Химический символ Ширина запрещённой зоны, эВ Подвижность электронов, см2/(В*с) Кубический SiC ?-SiC 2.3 >1000 Гексагональный SiC ?-SiC 2.9 ?500
    
    Основные свойства SiC
    1 Широкая запрещенная зона
    2 Высокие подвижности носителей тока 3 Химическая устойчивость 4 Высокая теплопроводность Применение SiC
    Указанные свойства обеспечивают возможность большого увеличения температуры p - n-перехода без ухудшения характеристик, благодаря чему карбид кремния может применяться: 1 В условиях высоких температур 2 При обычных температурах в приборах, отдающих большую мощность 3 В приборах с большой плотностью тока
    Карбид кремния может использоваться в следующих приборах:
    в люминесцентных диодах - в красной, зеленой и голубой областях спектра в высокотемпературных диодах в приборах, в которых используются основные носители тока в туннельных диодах в приборах с холодными катодами в приборах, используемых в особых (трудных) условиях Выращивание кристаллов SiC из пара методом Бриджмена-Стокбаргера
    Карбид кремния выращивался в аппарате, показанном на рис. ............