CC BY
0
УДК 548.4
Бобонов Д..T. старший преподаватель кафедра «Радиоэлектроника» Джизакский политехнический институт
ИЗМЕНЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КРЕМНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАНОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Аннотация. Показано, что можно изменять фундаментальные параметры исходных образцов кремния, управляя концентрацией наноструктур кластеров атомов в объеме кремниевого материала, и на основе этого показано, что существуют возможности создания новых класс устройств наноэлектроники. Эта практически новая квантовая структура позволяет получать нано размерные кластеры в кремниевом материале.
Ключевые слова: кремний, сверхкомпенсация, диффузия, нано кластер, внедрение, сера, диффузия.
Bobonov D.T. senior lecturer Department of Radio Electronics Jizzakh Polytechnic Institute
CHANGING THE FUNDAMENTAL PARAMETERS OF SILICON FOR THE CREATION OF NANOELECTRONIC DEVICES
Abstract. It is shown that by controlling the structure of complexes -clusters of impurity atoms and their concentration in highly compensated silicon - one can change the fundamental parameters of the starting material, which allows them to be used in the development of fundamentally new classes of nanoelectronic devices. In practice, this is a new approach to the creation of quantum-dimensional structures in silicon.
Key words: cremny, diffusion, nanoclaster, sulphurous, diffusion, compensation.
Проводится ряд научных исследований по получению новых нанокластерных высококомпенсированных материалов. В результате проводимых в мире научных исследований по разработке электронных устройств на основе новых материалов получены научные результаты, направленные на управление электрофизическими параметрами полупроводниковых материалов. Это [1] технология введения различных входных атомов в кристаллическую решетку методом
высокотемпературной диффузии, [2] переход кремния с входными атомами в ферромагнитное состояние при низких температурах, [3] научные работы авторов по определяющих свойства компенсированных структур на основе кремния, можно привести. В мире исследования компенсированного кремния и кластеров на его основе ведутся по следующим приоритетным направлениям, включая разработку диодов с улучшенными параметрами на основе кремния с вводом атомов редкоземельных элементов, разработку процессов получения наноразмерных структур. в компенсированном кремнии, определение электрофизических свойств сверхкомпенсированных полупроводников и разработка на их основе многофункциональных магнитных, температурных, давления и фотосенсоров, идентификация и обоснование квантовых и наномасштабных эффектов, происходящих в трехмерных нанокластерах [4,5].
Сегодня в мире определены технологические условия возникновения неравновесных процессов в сверхкомпенсированном кремнии и физические свойства структур, созданных на основе нового материала. сосредоточено на выявлении событий и эффектов. На основе их функциональных возможностей большое значение придается созданию нового класса электронных устройств и датчиков [6]. В связи с этим одной из важных задач является проведение целевых научных исследований, включающих следующие научные исследования: определение необходимых электрофизических параметров исходного полупроводникового материала и состава переходной группы железа и изовалентных атомов свинца, выбор методов легирования, связанных с к природе атомов свинца, новым физическим явлениям в кремниевых материалах, эффектам и созданию нового класса электронных устройств и датчиков на основе их функциональных возможностей [7]. На основе знаний технологических методов формирования кластеров в кремнии изучены и проанализированы закономерности взаимодействия входных атомов и концентрации структур и комплексов в кристаллической решетке. Выявлено, что управлять образованием объемных нанокластеров можно, зная благоприятные термодинамические условия взаимодействия межмолекулярных атомов. На основании полученных результатов установлено, что электрофизические параметры сверхкомпенсированного кремния зависят от электрофизических параметров исходных материалов, типа вводимых атомов, электроактивности в кремнии, расположения вводимых атомов в кристаллической решетке кремния и условий. температурной обработки на технологических этапах[8,9].
В суперкомпенсированном кремнии уровень компенсации k-рассчитывается следующим образом:
к = = 0,9999к =
В данном случае: для выяснения природы k были получены 3 различных исходных кремниевых материала Р-типа. Число атомов бора и зарядоносных дырок в них составляет соответственно: 1) ^1=21014 см-3 (р=100 Омсм); 2) р2=21015 см-3 (р=10 Омсм); 3) р3=21016 см-3 (р=1 Омсм) был равен В эти материалы были введены донорные атомы, образующие глубокие энергетические уровни (например, атомы серы). Точность их количества N+dr = 0,9995N- = 0,9995 • p был равен Исходя из этого, первая
группа образцов кремния была определена по количеству донорных атомов, образующих глубокий энергетический уровень:
2N" = О,»95 • Л = О,"95 •2 • 10" = I,999-10'4см-' это произошло. Для кремниевого материала второй группы:
2Ndr = °,9995 • p2 = 0,9995 •2 •1015 =1,999 • 1015см 3 это произошло. Для кремниевого материала третьей группы:
2КГ = о,9995 • p3 = О,9995 •2 •1016 =1,999 •1016см 3 оказалось равным. Уровень
компенсации этих материалов соответственно составляет:
1,999 -1014 1,999 -1015 1,999 -1016
= 1,999 10 = 0,9995 К = 1,999 10 = 0,9995 L = 1,999 10 = 0,9995 1 2 • 1014 2 2-1015 3 2-1016
организовал Результаты расчетов показывают, что значения k во всех материалах k1~k2~k3 очень близки друг к другу, и условие самокомпенсации в материалах выполняется [10].
То есть, k «1 равный, или, (1 - k) << 1 ((1 - 0,9995) = 0,0005 << 1) можно получить сверхкомпенсированный кремний. Для определения параметров этих материалов были проведены некоторые расчеты. Для материалов I группы с р1=21014 см-3 в концентрацию некомпенсированных дырок при числе электронов в зоне проводимости 2N+dr = 1,999 1014 см-3 при донорных атомах, образующих глубокий энергетический уровень, включаются:
М = p -2Nd;, = 0,001 •1014 = 10"см3. будеть равно. (2)
Количество некомпенсированных полостей для материалов II группы: Ap2 = p2 - 2N+¿2 = 2 • 1015 -1,999 • 1015 = 1 • 1012см-3 будеть равно. (3) Для материалов III группы: Ap3 = p3 - 2N+J3 = 2 • 1016 -1,999 • 1016 = 1 • 1013см 3 (4) будеть равно.
Расчеты показали, что после введения входных атомов удельное сопротивление материалов составило р1«1050мсм, р2«21040мсм, р3«21030мсм. Видно, что в материалах двух последних групп р2 и р3 наблюдалась отчетливая проводимость р-типа.
Использованные источники: 1. Мустофокулов, Ж. А., & Чориев, C. C. (2024). ИНВЕРТОР КУРИЛМАСИНИ "PROTEUS" ДАСТУРИДА ЛОЙИ^АЛАШ. Ilm-fan va ta'lim, 2(1 (16)).
2. Суярова, М. X., & Мустафакулов, А. А. (2021). ТВОРЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ПО ЭЛЕКТРОМЕХАНИКЕ.«. ИННОВАЦИОН ЩТИСОДИЁТ: МУАММО, ТАДЛИЛ ВА РИВОЖЛАНИШ ИСТЩБОЛЛАРИ» Халкаро илмий-амалий анжуман илмий маколалар туплами, 20-21.
3. Мулданов, Ф. Р., & Иняминов, Й. О. (2023). МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ЯРКОСТЬЮ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЛИЦА ЧЕЛОВЕКА НА ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИИ. Экономика и социум, (3-2
(106)), 799-803
4. Саттаров, С. А., Халилов, О., & Бобонов, Д. Т. (2023). СОЛНЕЧНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ PCM (МАТЕРИАЛЫ С ИЗМЕНЕНИЕМ ФАЗЫ).
5. Metinqulov, J. T., & Irisboyev, F. B. (2023). VOLATILE AND NONVOLATILE MEMORY DEVICES. Modern Science and Research, 2(10), 116119.
6. Boymirzayevich, I. F., & Husniddin o'g'li, I. M. (2023). INTERNET QURILMALARINING IOT (INTERNET OF THINGS) TEXNOLOGIYALARI.
7. Эмиль, М. (2023). ОБЛАСТИ ЗНАНИЙ ДЛЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ. Mexatronika va robototexnika: muammolar va rivojlantirish istiqbollari, 1(1), 18-20.
8. Умирзаков, Б. Е., Раббимов, Э. А., & Хамзаев, А. И. (2023). ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОДЕСОРБЦИИ И ГЕТЕРОГЕННОЙ РЕАКЦИИ ДИССОЦИАЦИИ МОЛЕКУЛ МОРФИНА НА ПОВЕРХНОСТИ ОКИСЛЕННОГО ВОЛЬФРАМА. Экономика и социум, (5-1 (108)), 748-758.
9. Mustafoyev, A. A. (2024). HETEROSTRUCTURED BIPOLAR TRANSISTOR BASED ON HIGH-VOLTAGE MULTILAYER EPTAXIAL STRUCTURE ALGAAS/GAAS. Ilm-fan va ta'lim, 2(1 (16)).
10. Омонов, С. Р., & Ирисбоев, Ф. М. (2023). АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ЭМС НА ОСНОВЕ ПРОГРАММНОЙ ПЛАТФОРМЫ R&S ELEKTRA. Экономика и социум, (5-1 (108)), 670-677.
11. Каршибоев, Ш. А., Муртазин, Э. Р., & Файзуллаев, М. (2023). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ. Экономика и социум, (4-1
(107)), 678-681.
12. Eshonqulov, A. (2024). OPTIK TOLALI ALOQA LINIYALARINING PAYDO BO'LISH TARIXI RIVOJLANISHI. Ilm-fan va ta'lim, 2(1 (16)).
