Tải bản đầy đủ (.pdf) (27 trang)

Công nghệ linh kiện bán dẫn và vi điện tử

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.48 MB, 27 trang )

1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
1
1
CÔNG NGH
CÔNG NGH


LINH KI


LINH KI


N B
N B
Á
Á
N D
N D


N
N
v
v
à
à
VI I
VI I


N T
N T


Lê Tu
Lê Tu


n

n
2
2
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
M
M



đ
đ


u
u
Công nghi
Công nghi


p b
p b
á
á
n d
n d


n v
n v


i c
i c
á
á
c
c



ng d
ng d


ng m
ng m


i nh
i nh


t
t
̈ Computers, palm pilots, laptops, Silicon (Si) MOSFETs, ICs, CMOS
và m
i th “thông minh”
̈ Cell phones, pagers Si ICs, GaAs FETs, BJTs
̈ CD players AlGaAs và InGaP laser diodes, Si photodiodes
̈ iu khin t xa TV, terminal lu đng Light emitting diodes (LED)
̈ Thit b thu truyn hình v tinh InGaAs MMICs
̈ Mng cáp quang InGaAsP laser diodes, pin photodiodes
̈ èn hiu giao thông, đèn báo r và đèn kích thc ô tô
GaN LEDs (green, blue), InGaAsP LEDs (red, amber)
̈ Túi không khí bo v trong ô tô Si MEMs, Si Ics


Hi
Hi



n nay, c
n nay, c
á
á
c LED v
c LED v
à
à
laser b
laser b
á
á
n d
n d


n m
n m


i trên
i trên
c s
c s


v
v



t li
t li


u Nitride
u Nitride
đang đ
đang đ


c đ
c đ


y m
y m


nh
nh
nghiên c
nghiên c


u ho
u ho
à
à

n thi
n thi


n.
n.


C
C
á
á
c VLSI, ULSI IC
c VLSI, ULSI IC
m
m


i trên c s
i trên c s


c
c
á
á
c linh
c linh
ki
ki



n v
n v


i c
i c
á
á
c nguyên t
c nguyên t


c
c
ho
ho


t đ
t đ


ng m
ng m


i (v
i (v

í
í
d
d


,
,
HMT) s
HMT) s


đ
đ


c đa v
c đa v
à
à
o
o


ng d
ng d


ng trong tng lai
ng trong tng lai

r
r


t g
t g


n.
n.
3
3
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à

N
N


i
i
Ngu
Ngu


n g
n g


c l
c l


ch s
ch s


c
c


a công nghi
a công nghi



p đi
p đi


n t
n t




è
è
n chân không ba c
n chân không ba c


c (Triode) d
c (Triode) d
ù
ù
ng khu
ng khu


ch đ
ch đ


i t
i t

í
í
n hi
n hi


u
u
đi
đi


n đ
n đ


c Lee De Forest ph
c Lee De Forest ph
á
á
t minh nm
t minh nm
1906. Chân không
1906. Chân không
c
c


n thi
n thi



t đ
t đ


gi
gi


cho c
cho c
á
á
c th
c th
à
à
nh ph
nh ph


n c
n c


a đ
a đ
è
è

n không b
n không b


ch
ch
á
á
y
y
(ô xy h
(ô xy h
ó
ó
a) v
a) v
à
à
đ
đ


c
c
á
á
c đi
c đi



n t
n t


d
d


d
d
à
à
ng di chuy
ng di chuy


n hn gi
n hn gi


a c
a c
á
á
c
c
đi
đi



n c
n c


c.
c.
4
4
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N



i
i
Ngu
Ngu


n g
n g


c l
c l


ch s
ch s


c
c


a công nghi
a công nghi


p đi
p đi



n t
n t


(ti
(ti


p)
p)


è
è
n chân không đ
n chân không đ


c d
c d
ù
ù
ng đ
ng đ


ch
ch



t
t


o chi
o chi


c m
c m
á
á
y t
y t
í
í
nh đi
nh đi


n t
n t


đ
đ


u tiên c
u tiên c

ó
ó
tên ENIAC
tên ENIAC
(Electronic Numeric Integrator and Calculator) t
(Electronic Numeric Integrator and Calculator) t


i University of Pennsylvania trong
i University of Pennsylvania trong
th
th


i k
i k


Th
Th


chi
chi


n
n



.
.
(
(


è
è
n chân không c
n chân không c
ó
ó
k
k
í
í
ch th
ch th


c l
c l


n,
n,
đ
đ



tin c
tin c


y th
y th


p, tiêu th
p, tiêu th


nhi
nhi


u đi
u đi


n nng
n nng
. Ngo
. Ngo
à
à
i ra, tu
i ra, tu



i th
i th


c
c


a đ
a đ
è
è
n chân
n chân
không không cao, do c
không không cao, do c
ó
ó
c
c
á
á
c th
c th
à
à
nh ph
nh ph



n s
n s


b
b


đ
đ


t d
t d


n cho t
n cho t


i h
i h


t
t
-
-
l
l



p v
p v


cathode cho h
cathode cho h


s
s


ph
ph
á
á
t x
t x


đi
đi


n t
n t



t
t


t.
t.
Hi
Hi


n nhiên,
n nhiên,
đ
đ
è
è
n chân không còn r
n chân không còn r


t xa m
t xa m


c tiêu t
c tiêu t
ì
ì
m ki
m ki



m công ngh
m công ngh


t
t


i u nh
i u nh


m ch
m ch


t
t


o c
o c
á
á
c thi
c thi



t b
t b


đi
đi


n t
n t


nh
nh


g
g


n v
n v
à
à
c
c
ó
ó
đ
đ



tin c
tin c


y cao.)
y cao.)
Transistor ch
Transistor ch


t r
t r


n đ
n đ


c William Shockley, John Bardeen, v
c William Shockley, John Bardeen, v
à
à
Walter Brattain ph
Walter Brattain ph
á
á
t
t

minh t
minh t


i Bell Telephone Laboratories ng
i Bell Telephone Laboratories ng
à
à
y 16/12/1947. Sau n
y 16/12/1947. Sau n
à
à
y,
y,
nm
nm
1956, ba nh
1956, ba nh
à
à
khoa h
khoa h


c trên đ
c trên đ


c nh
c nh



n gi
n gi


i Nobel v
i Nobel v


V
V


t lý nh
t lý nh


ph
ph
á
á
t minh trên.
t minh trên.
Transistor planar
Transistor planar
thng m
thng m



i đ
i đ


u tiên
đ
u tiên đ


c ch
c ch


t
t


o b
o b


i hãng Fairchild Semiconductor t
i hãng Fairchild Semiconductor t


i Palo Alto,
i Palo Alto,
California, v
California, v
à

à
o nm
o nm
1957.
1957.
5
5
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i

i
T
T


h
h


p th
p th
à
à
nh m
nh m


ch đi
ch đi


n t
n t


M
M


ch t

ch t


h
h


p (Integrated Circuit
p (Integrated Circuit
-
-
IC) l
IC) l
à
à
s
s


t
t


h
h


p c
p c



a nhi
a nhi


u th
u th
à
à
nh
nh
ph
ph


n đi
n đi


n trên c
n trên c
ù
ù
ng m
ng m


t phi
t phi



n đ
n đ


Silic. IC c
Silic. IC c
ù
ù
ng đ
ng đ


c ph
c ph
á
á
t minh m
t minh m


t
t
c
c
á
á
ch đ
ch đ



c l
c l


p b
p b


i c
i c


Robert Noyce v
Robert Noyce v
à
à
Jack Kilby v
Jack Kilby v
à
à
o nm
o nm
1959.
1959.
C
C
ó
ó
nhi

nhi


u lo
u lo


i linh ki
i linh ki


n b
n b
á
á
n d
n d


n
n


đ
đ


u tiên l
u tiên l
à

à
transistor
transistor
, d
, d
iode,
iode,
đi
đi


n
n
tr
tr


v
v
à
à
t
t


đi
đi


n,,

n,,
sau đ
sau đ
ó
ó
còn c
còn c
ó
ó
cu
cu


n c
n c


m, c
m, c
á
á
c linh ki
c linh ki


n quang đi
n quang đi


n t

n t


v
v
à
à
vi c
vi c
(MEMS) trên b
(MEMS) trên b


m
m


t Silic c
t Silic c


a c
a c
ù
ù
ng m
ng m


t IC. C

t IC. C
á
á
c linh ki
c linh ki


n đ
n đ
ó
ó


đ
đ


c n
c n


i v
i v


i nhau theo c
i nhau theo c
á
á
c s đ

c s đ


nguyên lý nh
nguyên lý nh


t đ
t đ


nh v
nh v
à
à
x
x
á
á
c đ
c đ


nh
nh
c
c
á
á
c ch

c ch


c nng
c nng
, c
, c


ng nh phng c
ng nh phng c
á
á
ch ho
ch ho


t đ
t đ


ng c
ng c


a t
a t


ng chip.

Mch t hp (IC) đc
sn xut nm 1960
(hình trái) và đu
nhng nm 1990 (hình
bên phi)
ng chip.
6
6
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N



i
i
T
T


h
h


p th
p th
à
à
nh m
nh m


ch đi
ch đi


n t
n t


(ti
(ti



p)
p)
M
M


c đ
c đ


t
t


h
h


p
p
Th
Th


i k
i k


ph
ph

á
á
t tri
t tri


n c
n c


a
a
công nghi
công nghi


p b
p b
á
á
n d
n d


n
n
S
S



linh ki
linh ki


n trên
n trên
m
m


t Chip
t Chip
Linh ki
Linh ki


n r
n r


i r
i r


c
c
Tr
Tr



c 1960
c 1960
1
1
Small scale integration (SSI)
Small scale integration (SSI)




u nh
u nh


ng nm
ng nm
1960
1960
2 t
2 t


i 50
i 50
Medium scale integration (MSI)
Medium scale integration (MSI)
1960s t
1960s t



i đ
i đ


u 1970s
u 1970s
50 t
50 t


i 5000
i 5000
Large scale integration (LSI)
Large scale integration (LSI)




u 1970s t
u 1970s t


i cu
i cu


i 1970s
i 1970s
5000 t
5000 t



i 10000
i 10000
Very large scale integration (VLSI)
Very large scale integration (VLSI)
Cu
Cu


i 1970s t
i 1970s t


i cu
i cu


i 1980s
i 1980s
10
10
5
5
t
t


i 10
i 10

6
6
Ultra large scale integration (ULSI)
Ultra large scale integration (ULSI)
Nh
Nh


ng nm
ng nm
1990 t
1990 t


i hi
i hi


n nay
n nay
>10
>10
6
6
7
7
1/7/2006
1/7/2006





i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
Phân lo
Phân lo


i c
i c
á
á
c m
c m



ch vi đi
ch vi đi


n t
n t


s
s


8
8
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á

ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
C
C
á
á
c xu h
c xu h


ng công ngh
ng công ngh


b
b
á
á
n d
n d



n
n
Tng c
Tng c


ng hi
ng hi


u nng trong ph
u nng trong ph


m vi chip
m vi chip
Thông s
Thông s


chung đ
chung đ
á
á
nh gi
nh gi
á
á
hi
hi



u nng c
u nng c


a chip (t
a chip (t


c IC) l
c IC) l
à
à
t
t


c đ
c đ


x
x


lý.
lý.
T
T



c đ
c đ


c
c


a ch
a ch
í
í
p s
p s


đ
đ


c c
c c


i thi
i thi



n n
n n


u c
u c
á
á
c linh ki
c linh ki


n đ
n đ


c ch
c ch


t
t


o
o
v
v



i k
i k
í
í
ch th
ch th


c nh
c nh


hn v
hn v
à
à
đ
đ


c s
c s


p x
p x


p g
p g



n nhau hn trên chip v
n nhau hn trên chip v
ì
ì
t
t
í
í
n hi
n hi


u đi
u đi


n s
n s


lan truy
lan truy


n trên c
n trên c
á
á

c quãng đ
c quãng đ


ng ng
ng ng


n hn
n hn
. M
. M


t s
t s


bi
bi


n ph
n ph
á
á
p tng t
p tng t



c đ
c đ


c
c


a chip kh
a chip kh
á
á
c l
c l
à
à
s
s


d
d


ng c
ng c
á
á
c v
c v



t li
t li


u c
u c
ó
ó
kh
kh




nng c
nng c


i thi
i thi


n vi
n vi


c truy
c truy



n t
n t
í
í
n hi
n hi


u đi
u đi


n qua linh ki
n qua linh ki


n v
n v
à
à
c
c
á
á
c t
c t



ch
ch


c
c
m
m


ch đi
ch đi


n trên b
n trên b


m
m


t chip.
t chip.
9
9
1/7/2006
1/7/2006





i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
C
C
á
á
c xu h
c xu h


ng công ngh
ng công ngh



b
b
á
á
n d
n d


n
n
(ti
(ti


p)
p)
Ü
Ü
K
K
í
í
ch th
ch th


c t
c t



i h
i h


n (Critical dimension
n (Critical dimension
-
-
CD)
CD)
K
K
í
í
ch th
ch th


c v
c v


t lý c
t lý c


a m
a m



t ph
t ph


n t
n t


trên chip đ
trên chip đ


c g
c g


i l
i l
à
à
k
k
í
í
ch th
ch th



c đ
c đ


c trng
c trng
(feature size). K
(feature size). K
í
í
ch th
ch th


c đ
c đ


c trng nh
c trng nh


nh
nh


t trên phi
t trên phi



n đ
n
đ


c g
c g


i l
i l
à
à
k
k
í
í
ch th
ch th


c t
c t


i
i
h
h



n (CD).
n (CD).
10
10
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
C

C
á
á
c xu h
c xu h


ng công ngh
ng công ngh


b
b
á
á
n d
n d


n
n
(ti
(ti


p)
p)
Ü
Ü
S

S


linh ki
linh ki


n trên chip
n trên chip




nh lu
nh lu


t
t
Moore
Moore
: S
: S


transistor trên m
transistor trên m


t ch

t ch
í
í
p s
p s


tng g
tng g


p đôi c
p đôi c


sau kho
sau kho


ng 1,
ng 1,
5
5
-
-
2
2
nm
nm
, k

, k
í
í
ch th
ch th


c chip m
c chip m


i nm tng lên
i nm tng lên
16 %.
16 %.
11
11
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á

á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
C
C
á
á
c xu h
c xu h


ng công ngh
ng công ngh


b
b
á
á
n d
n d



n
n
(ti
(ti


p)
p)
Tng đ
Tng đ


tin c
tin c


y c
y c


a chip
a chip
Gi
Gi


m gi
m gi
á

á
th
th
à
à
nh chip
nh chip
12
12
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N



i
i
C
C
á
á
c xu h
c xu h


ng công ngh
ng công ngh


b
b
á
á
n d
n d


n
n
(ti
(ti


p)

p)
13
13
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
Quy tr
Quy tr
ì

ì
nh chung ch
nh chung ch


t
t


o IC
o IC
Chu
Chu


n b
n b


phi
phi


n b
n b
á
á
n d
n d



n
n
Nuôi tinh th
Nuôi tinh th


C
C


t g
t g


t c
t c
á
á
c g
c g
ó
ó
c c
c c


nh phi
nh phi



n
n
T
T


o th
o th


i đn tinh th
i đn tinh th


T
T
á
á
ch v
ch v
à
à
m
m
à
à
i phi
i phi



n
n
S
S


a đ
a đ


u đ
u đ


ng k
ng k
í
í
nh T
nh T


m th
m th


c phi
c phi



n
n
C
C


t b
t b


ng đ
ng đ


u th
u th


i 
i 
á
á
nh b
nh b
ó
ó
ng
ng
C

C


t th
t th


i th
i th
à
à
nh c
nh c
á
á
c phi
c phi


n Ki
n Ki


m tra phi
m tra phi


n
n
14

14
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
Quy tr
Quy tr
ì
ì
nh chung ch

nh chung ch


t
t


o IC
o IC
(ti
(ti


p)
p)
T
T


o phi
o phi


n (th
n (th


c hi
c hi



n c
n c
á
á
c b
c b


c
c
công ngh
công ngh


t
t


o c
o c
á
á
c chip trên
c chip trên
phi
phi


n)

n)
Ki
Ki


m tra/phân lo
m tra/phân lo


i c
i c
á
á
c phi
c phi


n
n
T
T


p h
p h


p v
p v
à

à
đ
đ
ó
ó
ng g
ng g
ó
ó
i c
i c
á
á
c chip
c chip
Ki
Ki


m tra l
m tra l


n cu
n cu


i
i
15

15
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
S
S


n xu

n xu


t tinh th
t tinh th


v
v
à
à
phi
phi


n Si
n Si
Si b
Si b
á
á
n d
n d


n
n


B

B


c t
c t


o ra Si đa tinh th
o ra Si đa tinh th


B
B


c
c
Ph
Ph


n
n


ng h
ng h
ó
ó
a h

a h


c
c
Mô t
Mô t


qu
qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
1
1
SiC(s)+SiO
SiC(s)+SiO
2
2
(s)
(s)
Si(l)+SiO
Si(l)+SiO
2

2
(g)+CO(g)
(g)+CO(g)
i
i


u ch
u ch


Si đ
Si đ


s
s


ch luy
ch luy


n kim
n kim
(metallurgical
(metallurgical
-
-
grade silicon

grade silicon
-
-
MGS)
MGS)
b
b


ng c
ng c
á
á
ch nung Silica v
ch nung Silica v


i Carbon.
i Carbon.
L
L
à
à
m s
m s


ch MGS nh
ch MGS nh



ph
ph


n
n


ng h
ng h
ó
ó
a
a
h
h


c v
c v
à
à
t
t


o ra Trichlorosilane(
o ra Trichlorosilane(
SiHCl

SiHCl
3
3
)
)
S
S


d
d


ng
ng
công ngh
công ngh


Siemens
Siemens
, SiHCl
, SiHCl
3
3
v
v
à
à
H

H
2
2
tham gia ph
tham gia ph


n
n


ng t
ng t


o Si đ
o Si đ


s
s


ch b
ch b
á
á
n d
n d



n (semiconductor
n (semiconductor
-
-
grade
grade
silicon
silicon
-
-
SGS)
SGS)
2
2
Si(s)+3HCl(g)
Si(s)+3HCl(g)
SiHCl
SiHCl
3
3
(g)+H
(g)+H
2
2
(g)+nhi
(g)+nhi


t

t
3
3
2SiHCl
2SiHCl
3
3
(g)+2H
(g)+2H
2
2
(g)
(g)
2
2
Si
Si
(s)+6HCl(g)
(s)+6HCl(g)
poly
poly
-
-
Si
Si
16
16
1/7/2006
1/7/2006





i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
S
S


n xu
n xu


t tinh th

t tinh th


v
v
à
à
phi
phi


n Si
n Si
(ti
(ti


p)
p)
Nuôi đn tinh th
Nuôi đn tinh th


Si
Si
Sau khi c
Sau khi c
ó
ó
Si đa tinh th

Si đa tinh th


t
t


công ngh
công ngh


Siemens
Siemens
, S
, S
i đ
i đ


c nuôi th
c nuôi th
à
à
nh th
nh th


i đn
i đn
tinh th

tinh th


(ingot) t
(ingot) t


Si pha l
Si pha l


ng
ng


g
g


n 1417
n 1417
º
º
C
C
. H
. H
ai phng ph
ai phng ph
á

á
p thông d
p thông d


ng
ng
nh
nh


t
đ
t đ


t
t


o Si đn tinh th
o Si đn tinh th


l
l
à
à
Czochralski (CZ)
Czochralski (CZ)

v
v
à
à
k
k
é
é
o v
o v
ù
ù
ng (
ng (
float
float
-
-
zone
zone
).
).
Mm đn tinh th
Thi đn tinh th
ng thch anh
Bung làm lnh bng nc
Màn chn nhit
Lò nung Carbon
Mâm đ graphit
Trc đ

Khay quay
in cc lò nung
Thi đn tinh thng thch anh
Thi đa tinh th
Khí tr
Tinh th nóng chy

cao
tn
17
17
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N

N


i
i
S
S


n xu
n xu


t tinh th
t tinh th


v
v
à
à
phi
phi


n Si
n Si
(ti
(ti



p)
p)
M
M
à
à
i v
i v
à
à
đ
đ
á
á
nh b
nh b
ó
ó
ng phi
ng phi


n
n
M
M


c đ

c đ
í
í
ch
ch
: T
: T


o đ
o đ


ph
ph


ng c
ng c


n thi
n thi


t v
t v
à
à
lo

lo


i b
i b


l
l


p c
p c
ó
ó
nhi
nhi


u sai h
u sai h


ng sau công
ng sau công
đo
đo


n ca c

n ca c


t phi
t phi


n t
n t


th
th


i đn tinh th
i đn tinh th


Si.
Si.
Phng ph
Ph
ng ph
á
á
p
p
:
:

-
-
C h
C h


c: b
c: b


t m
t m
à
à
i (slurry):
i (slurry):
SiO
SiO
2
2
d
d


ng
ng
h
h



t, k
t, k
í
í
ch th
ch th


c 900
c 900
Å
Å
-
-
100
100
Å
Å
, k
, k
è
è
m trong
m trong
NaOH
NaOH
-
-
H
H

ó
ó
a h
a h


c:
c:
th
th


ng t
ng t


o đ
o đ


ph
ph


ng cu
ng cu


i
i

c
c
ù
ù
ng cho phi
ng cho phi


n (HF loãng)
n (HF loãng)
Mâm
Phin
Bt mài
Nhit
đ

iu
nhit
mâm
18
18
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h



c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
S
S


n xu
n xu


t tinh th
t tinh th


v
v
à

à
phi
phi


n Si
n Si
(ti
(ti


p)
p)
Quy tr
Quy tr
ì
ì
nh l
nh l
à
à
m s
m s


ch chu
ch chu


n phi

n phi


n Si
n Si
̈
̈
R
R


a trong n
a trong n


c ô xy gi
c ô xy gi
à
à
v
v
à
à
H
H
2
2
SO
SO
2

2


nhi
nhi


t đ
t đ


120
120


150
150
º
º
C trong
C trong
10 ph
10 ph
ú
ú
t.
t.
M
M



c đ
c đ
í
í
ch
ch
: T
: T


y s
y s


ch c
ch c
á
á
c ch
c ch


t h
t h


u c
u c
, nh

, nh


t l
t l
à
à
c
c
á
á
c ch
c ch


t c
t c


m
m
quang, b
quang, b
á
á
m d
m d
í
í
nh trên b

nh trên b


m
m


t phi
t phi


n.
n.
̈
̈
T
T


y l
y l


p Si0
p Si0
2
2
b
b



m
m


t b
t b


ng dung d
ng dung d


ch HF
ch HF


nhi
nhi


t đ
t đ


phòng, th
phòng, th


i gian

i gian
1 ph
1 ph
ú
ú
t.
t.
̈
̈
R
R


a trong n
a trong n


c kh
c kh


ion,
ion, vi đin tr sut không di 18 MOhm.cm
 25 ºC. Sy khô li tâm.
̈ Loi b các ht bi, vt, kim loi, cht hu c bám dính trên b
mt phin trong dung dch NH
4
OH, nc ô xy già. Ch

đ


: nhit đ
80 – 90 ºC, thi gian 10 phút.
̈
̈
R
R


a trong n
a trong n


c kh
c kh


ion,
ion, vi đin tr sut không di 18 MOhm.cm
 25 ºC. Sy khô li tâm.
̈ Loi b các ion kim và kim loi khác bng tm thc trong dung
dch HCL-nc ô xy già  nhit đ 80 – 90 ºC, trong thi gian 10
phút.
̈
̈
R
R


a trong n

a trong n


c kh
c kh


ion,
ion, vi đin tr sut không di 18 MOhm.cm
 25 ºC. Sy khô li tâm.
19
19
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à

N
N


i
i
V
V


t li
t li


u d
u d
ù
ù
ng trong công ngh
ng trong công ngh


s
s


n
n
xu
xu



t linh ki
t linh ki


n v
n v
à
à
m
m


ch t
ch t


h
h


p
p
B
B
á
á
n d
n d



n (Si)
n (Si)
̈
̈
L
L
à
à
nguyên t
nguyên t


h
h


t s
t s


c ph
c ph


bi
bi



n, c
n, c
ó
ó
tr
tr


l
l


ng đ
ng đ


ng h
ng h
à
à
ng th
ng th


hai trên
hai trên
Tr
Tr
á
á

i 
i 


t
t
̈
̈
C
C
ó
ó
nhi
nhi


t đ
t đ


n
n
ó
ó
ng ch
ng ch


y cao (1412
y cao (1412

º
º
C), th
C), th
í
í
ch h
ch h


p cho ph
p cho ph


r
r


ng c
ng c
á
á
c h
c h
ì
ì
nh
nh
th
th



c x
c x




̈
̈
C
C
ó
ó
kho
kho


ng nhi
ng nhi


t đ
t đ


ho
ho



t đ
t đ


ng c
ng c


a linh ki
a linh ki


n kh
n kh
á
á
r
r


ng rãi
ng rãi
̈
̈
C
C
ó
ó
l
l



p ô xit Silic t
p ô xit Silic t


nhiên (SiO
nhiên (SiO
2
2
) l
) l
à
à
lo
lo


i v
i v


t li
t li


u c
u c
á
á

ch đi
ch đi


n ch
n ch


t l
t l


ng
ng
cao, b
cao, b


o v
o v


phi
phi


n Silic kh
n Silic kh



i s
i s


nhi
nhi


m b
m b


n t
n t


bên ngo
bên ngo
à
à
i.
i.
20
20
1/7/2006
1/7/2006





i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
V
V


t li
t li


u
u



(ti
(ti


p)
p)
Si : Chi
Si : Chi


m 85 % s
m 85 % s


phi
phi


n b
n b
á
á
n d
n d


n đ
n đ



c s
c s


n xu
n xu


t hi
t hi


n nay
n nay
Nguyên t
Nguyên t


Si M
Si M


ng tinh th
ng tinh th


Si n
Si n
-
-

Si (t
Si (t


p ch
p ch


t P, As, Sb) p
t P, As, Sb) p
-
-
Si (t
Si (t


p ch
p ch


t B, Al, Ga)
t B, Al, Ga)
C
C
á
á
c m
c m



t v
t v
à
à
h
h


ng tinh th
ng tinh th


Tinh th
Tinh th


Si (100)
Si (100)
(110) (111)
(110) (111)
21
21
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h



c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
C
C
á
á
c lo
c lo


i t
i t


p ch
p ch



t đ
t đ


c d
c d
ù
ù
ng cho Si
ng cho Si
T
T


p acceptor
p acceptor
B
B
á
á
n d
n d


n
n
T
T



p donor
p donor
Nh
Nh
ó
ó
m
m


A
A
(lo
(lo


i p)
i p)
Nh
Nh
ó
ó
m
m


A
A

Nh
Nh
ó
ó
m
m


A
A
(lo
(lo


i n)
i n)
Boron 5
Boron 5
(B)
(B)
Carbon 6 (C)
Carbon 6 (C)
Nitrogen 7 (N)
Nitrogen 7 (N)
Aluminum 13 (Al)
Aluminum 13 (Al)
Silicon 14
Silicon 14
(Si)
(Si)

Phosphorus 15
Phosphorus 15
(P)
(P)
Gallium 31 (Ga)
Gallium 31 (Ga)
Germanium 32 (Ge)
Germanium 32 (Ge)
Arsenic 33
Arsenic 33
(As)
(As)
Indium 49 (In)
Indium 49 (In)
Tin 50 (Sn)
Tin 50 (Sn)
Antimonv 51
Antimonv 51
(Sb)
(Sb)
22
22
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h



c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
C
C
á
á
c lo
c lo


i t
i t


p ch
p ch



t đ
t đ


c d
c d
ù
ù
ng cho Si
ng cho Si
(ti
(ti


p)
p)
Ion kim
Mc tp cht sâu trong Si
Acceptor nông
Donor nông
Bán dn
đn cht
Khí tr
Chu k
23
23
1/7/2006
1/7/2006





i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
V
V


t li
t li



u
u


(ti
(ti


p)
p)
n: nng đ electron (cm
-3
) iu kin trung hòa đin tích: N
D
+ p = N
A
+ n
p : nng đ l trng (cm
-3
) nh lut tác dng khi lng  trng thái cân bng nhit: np = n
i
2
N
D
: nng đ donor (cm
-3
) N
ng đ ht ti đin ph thuc vào (N
D
–N

A
)
N
A
: nng đ acceptor (cm
-3
)




linh đ
linh đ


ng c
ng c


a h
a h


t t
t t


i đi
i đi



n: (V
n: (V


n t
n t


c)
c)
v
v
= (
= (




linh đ
linh đ


ng)
ng)
µ
µ
x
x
(

(
C
C


ng đ
ng đ


đi
đi


n tr
n tr


ng)
ng)
E
E




linh đ
linh đ


ng ph

ng ph


thu
thu


c v
c v
à
à
o
o (N
D
+ N
A
) in tr sut 
24
24
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B

c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
V
V


t li
t li


u
u


(ti
(ti


p)

p)
V
V


t li
t li


u d
u d


n đi
n đi


n
n
Nhôm (Al) ho
Nhôm (Al) ho


c đ
c đ


ng (C
ng (C
u)

u)
đ
đ


c d
c d
ù
ù
ng l
ng l
à
à
m c
m c
á
á
c dây d
c dây d


n n
n n


i gi
i gi


a c

a c
á
á
c
c
linh ki
linh ki


n v
n v
à
à
Volfram
Volfram
(W)
(W)
th
th


ng đ
ng đ


c d
c d
ù
ù
ng nh

 v
ng nh v


t li
t li


u đ
u đ


t
t


o c
o c
á
á
c
c
ti
ti


p x
p x
ú
ú

c gi
c gi


a c
a c
á
á
c l
c l


p kim lo
p kim lo


i. Trong th
i. Trong th


i gian g
i gian g


n đây Cu đ
n đây Cu đ


c
c

d
d
ù
ù
ng thay Al l
ng thay Al l
à
à
m v
m v


t li
t li


u ch
u ch


y
y


u t
u t


o đ
o đ



ng d
ng d


n do c
n do c
ó
ó
t
t
í
í
nh d
nh d


n đi
n đi


n
n
t
t


t hn
t hn

.
.
25
25
1/7/2006
1/7/2006




i h
i h


c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N


i
i
V
V



t li
t li


u
u


(ti
(ti


p)
p)
Ch
Ch


t c
t c
á
á
ch đi
ch đi


n
n

(
(
đi
đi


n môi)
n môi)
i
i


n môi v
n môi v


a đ
a đ


c d
c d
ù
ù
ng l
ng l
à
à
m ch
m ch



t c
t c
á
á
ch đi
ch đi


n, v
n, v


a c
a c
ó
ó
vai trò b
vai trò b


o
o
v
v


c
c

á
á
c ph
c ph


n t
n t


kh
kh
á
á
c trong m
c trong m


ch t
ch t


h
h


p kh
p kh



i c
i c
á
á
c t
c t
á
á
c đ
c đ


ng v
ng v


t lý v
t lý v
à
à
h
h
ó
ó
a h
a h


c.
c.

Vi
Vi


c pha t
c pha t


p đ
p đ


thay đ
thay đ


i đ
i đ


d
d


n đi
n đi


n c
n c



a m
a m


t đi
t đi


n môi l
n môi l
à
à
m
m


t
t
trong nh
trong nh


ng n
ng n


i dung quan tr
i dung quan tr



ng b
ng b


c nh
c nh


t c
t c


a công ngh
a công ngh


b
b
á
á
n d
n d


n.
n.
Ü
Ü

H
H


ng s
ng s


đi
đi


n môi
n môi
k
k
đ
đ


c x
c x
á
á
c đ
c đ


nh b
nh b



ng công th
ng công th


c:
c:
C=
C=
k
k
A/s
A/s
v
v


i C :
i C :
đi
đi


n dung (Farad), A : di
n dung (Farad), A : di


n t
n t

í
í
ch l
ch l


p (cm
p (cm
2
2
), s : kho
), s : kho


ng
ng
c
c
á
á
ch gi
ch gi


a c
a c
á
á
c l
c l



p (cm)
p (cm)
C
C
á
á
c lo
c lo


i đi
i đi


n môi th
n môi th


ng đ
ng đ


c s
c s


d
d



ng l
ng l
à
à
SiO
SiO
2
2
,
,
Si
Si
3
3
N
N
4
4
, v.v
, v.v


×