electronica analogica

Ricardo Hernández Serna
2435611
Dispositivos electrónicos
Bernardo Haro
Miércoles 5 de febrero de 2014
El proceso o método de Czochralski consiste en un procedimiento para la obtención de lingotes monocristalinos. Fue desarrollado por el científico polaco Jan Czochralski.
Este método es utilizado para la obtención de silicio monocristalino mediante un cristal semilla depositado por unbaño de silicio. Es de amplio uso en la industria electrónica para la obtención de wafers u obleas, destinadas a la fabricación de transistores y circuitos integrados.
Para tener una idea de la funcionalidad que tiene este proceso en la industria microelectronica. Cada chip creado de estas obleas miden 8mm de lado, esto hace que en cada oblea tengamos de 120 a 130 circuitos. Cada oblea es tratada deforma que todos los circuitos se hacen a la vez, pasando por el mismo proceso en el mismo instante.
El método consiste en tener un crisol (generalmente de cuarzo) que contiene el semiconductor fundido, por ejemplo germanio. La temperatura se controla para que esté justamente por encima del punto de fusión y no empiece a solidificarse. En el crisol se introduce una varilla que gira lentamente ytiene en su extremo un pequeño monocristal del mismo semiconductor que actúa como semilla. Al contacto con la superficie del semiconductor fundido, éste se agrega a la semilla, solidificándose con su red cristalina orientada de la misma forma que aquella, con lo que el monocristal crece. La varilla se va elevando y, colgando de ella, se va formando un monocristal cilíndrico. Finalmente se separa ellingote de la varilla y pasa a la fusión por zonas para purificarlo.
Al controlar con precisión los gradientes de temperatura, velocidad de tracción y de rotación, es posible extraer un solo cristal en forma de lingotes cilíndricos. Con el control de esas propiedades se puede regular el grosor de los lingotes.
La epitaxia o crecimiento epitaxial es uno de los procesos en la fabricación decircuitos integrados. La epitaxia se refiere a la deposición de una sobrecapa cristalina en un sustrato cristalino, donde hay registro entre la sobrecapa y el sustrato.
A partir de una cara de un cristal de material semiconductor, o sustrato, se hace crecer una capa uniforme y de poco espesor con la misma estructura cristalina que este. Mediante esta técnica se puede controlar de forma muy precisa elnivel de impurezas en el semiconductor, que son los que definen su carácter (N o P). Para hacer esto se calienta el semiconductor hasta casi su punto de fusión y se pone en contacto con el material de base para que, al enfriarse, recristalice con la estructura adecuada.

Hay varios métodos:
Crecimiento epitaxial en fase vapor (VPE).
Crecimiento epitaxial en fase líquida (LPE).
Crecimientoepitaxial por haces moleculares (MBE).
Química metalorgánica por deposición a vapor (MOCVD)

Semiconductores intrínsecos[editar código]
Es un cristal de silicio o germanio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente algunoselectrones pueden absorber la energía necesaria para saltar a la banda de conducción dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente, son de 1,12 eV y 0,67 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que los electrones pueden caer, desde el estado energético correspondientea la banda de conducción, a un hueco en la banda de valencia liberando energía. A este fenómeno se le denomina recombinación. Sucede que, a una determinada temperatura, las velocidades de creación de pares e-h, y de recombinación se igualan, de modo que la concentración global de electrones y huecos permanece constante. Siendo "n" la concentración de electrones (cargas negativas) y "p" la...