гранул, собранных в трехмерный
блок, достаточно сложно будет изготовить металлические контакты к
сферической поверхности, чтобы избежать остаточных напряжений в
кремнии.
Применение трубчатых
профилированных монокристаллов кремния 3...5...10 мм при толщине стенки
0,3...0,5 мм позволит избежать указанных трудностей.
Преимущества полого цилиндра по
сравнению со сплошной сферой заключаются в следующем:
— на внешней поверхности
цилиндра можно сформировать р-я-пере-ход или барьер металл-полупроводник
теоретически любой площади;
— изготовление внутреннего и
внешнего токопроводящих контактов одинаковой площади позволит избежать
шунтирования тока в прямом направлении;
— подавление краевого
эффекта позволит понизить величину тока утечки при обратном напряжении,
как было показано ранее;
— отвод тепла от работающего
прибора можно осуществлять, пропуская хладагент (газ или жидкость)
сквозь сам прибор. При этом отпадает необходимость в массивных
металлических теплокомпенсаторах;
— изготовление замкнутых
кольцевых барьеров металл—полупроводник или р-п-переходов
возможно на существующем оборудовании.
Преимущества цилиндрической
подложки могут быть реализованы только в том случае, если качество
профилированного монокристалла будет таким же, как и у пластины,
вырезанной из слитка.
В существующих условиях возможны
два пути создания промышленной технологии получения
высококачественных трубчатых подложек:
— Механическая резка труб из
цельного слитка высокоомного кремния каким-либо специальным
инструментом; последующая шлифовка, полировка и химико-динамическое
травление поверхности.
— Выращивание трубчатых
монокристаллов кремния методом Степанова [61].
Оба этих способа имеют свои
преимущества и недостатки.
Механическая резка коронкой
сохранит качественную структуру материала внутри заготовки, но неизбежно
приведет к большим потерям качественного кремния из слитка и
удорожанию подложек—заготовок. Теоретически можно использовать
остатки слитков диаметром 150...2000 мм — обрезь и центральные стержни из
высверленных трубок для изготовления традиционных планарных подложек.
Однако маловероятно, что такой материал будут брать изготовители
планарных подложек, из-за малых диаметров стержней ~ 3
мм.
