Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Crescita dei cristalli: differenze tra le versioni
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Le impurezze di Silicio hanno un effetto benefico. Infatti con opportuni trattamenti termici permettono di avere precipitati di ossigeno che intrappolano impurezze non volute di metalli di transizione. Inoltre le impurezze di Ossigeno bloccano le dislocazioni migliorando la resistenza meccanica. Sembra che l'ossigeno ha un effetto benefico sulla resistenza alla radiazione dei dispositivi. E' stato anche mostrato che la presenza di ossigeno nel silicio aumenta la capacità di intrappolare le impurezze nei processi di trattamento termico che seguono l'impintazione ionica<ref>A. Polman et al., J. Appl. Phys., Vol. 75, No. 6, 15 March 1994</ref>.
Le immpurezze di ossigeno reagendo con il boro, in presenza di radiazione luminosa, formano dei composti che diminuiscono l'efficienza delle celle solari. Tale effetto si manifesta nelle prime ore di funzionamento alla luce e comporta una riduzione del 3% dell'efficienza delle celle solari<ref>Eikelboom, J.A., Jansen, M.J., 2000. Characteristion of PV modules of new generations; results of tests and simulations. Report ECN-C-00-067, 18.</ref>.
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E' un metodo di crescita alternativo al processo Czochralski , che permette di realizzrae crillai di purezza molto elevata. Mediante tale tecnica si riescono a ridurre grandemnet la concentrazione di impurezze molto leggere (carbone e ossigeno). Per quanto riguarda l'azoto esso viene volutamente aggiunto nel processo per migliorare la robustezza meccanica dei wafer.
Il diametro dei wafer prodotti con questo processo sono in genere non maggiori di 150mm a causa
In genere i cristalli prodotti con questa tecnica vengono usati per dispositivi speciali quali dispositivi di potenza. Inoltre il Silicio così prodotto è particolarmente trasparente alla radiazione al TeraHertz, quindi viene usato per fabbricare in questo intervallo di frequenze lenti e finestre.
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Questo processo è utilzzato per fabbricare cristalli di materiali semiconduttori compositi,
come ad esempio l'Arseniuro di Gallio che non può essere fabbricato mediante il metodo Czochralski.
Infati mediante il metodo Czochralski via che il cristallo venisse tirato su dal fuso cambierebbe la sua composizione chimica. Nel metodo il contenitore in questo caso è sigillato, vi è un seme dell'orientamento voluto, viene fuso tutto il materiale sopra la sua temperatura di fusione, con un piccolo gradiente di temperatu, in maniera che il seme ad un estremo del contenitore non viene fuso. Il lento raffreddamento del contenitore produce la crescita del cristallo a partire dal seme.
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Il lingotto viene poi tagliato con una sega con lame diamantate. Ogni fetta ottenuta sarà lappata con polvere di alluminio (<math>Al_2O_3\ </math>), trattata con attacco chimico per rimuovere i danni e poi di nuovo lappata con particelle sferiche di <math>SiO_2\ </math> in NaOH.
I wafer più sono grandi più permettono la riduzione del costo dei chip finali, per questa ragione nel tempo le dimensioni dei wafer sono aumentate via via. Attualmene le massime fette di silicio hanno un diametro di 300mm. Per il 2012<ref>http://www.physorg.com/news129301282.html</ref> ci si aspetta che i wafer saranno da 45 cm. I wafer di silicio hanno uno spessore compreso tra 0.2 e 0.75 mm.
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