- •Оглавление
- •Классификация мэт
- •Проводниковые материалы
- •Физическая природа электропроводности металлов
- •Зависимость электропроводности металлов от температуры и примеры
- •Электрические свойства металлических сплавов
- •Сопротивление проводников на высоких частотах
- •Сопротивление тонких металлических плёнок. Размерный эффект
- •Контактные явления в металлах
- •Материалы высокой проводимости. Медь
- •Алюминий
- •Сверхпроводящие металлы и сплавы
- •Специальные сплавы
- •Сплавы для термопар
- •Сплавы для корпусов приборов
- •Тугоплавкие металлы
- •Благородные металлы
- •Неметаллические проводящие материалы
- •Полупроводники. Классификация полупроводниковых материалов
- •Собственные и примесные полупроводники
- •Температурная зависимость концентрации носителей заряда.
- •Подвижность носителей заряда в полупроводниках
- •Электрофизические явления в полупроводниках.
- •Кремний
- •Физико-химические и электрические свойства Si
- •Марки кремния.
- •Германий
- •Физико-химические и электрические свойства германия
- •Карбид кремния (SiC)
- •Полупроводниковые соединения аiii вv
- •Твердые растворы на основе аiii вv
- •Полупроводниковые соединения aiibvi и трз на их основе
- •Полупроводниковые соединения aivbvi и трз на их основе
- •Диэлектрики, классификация, основные свойства
- •Электропроводность диэлектриков
- •Потери в диэлектриках
- •Пробой диэлектриков
- •Полимеры в электронной технике
- •Композиционные пластмассы и пластики
- •Электроизоляционные компаунды
- •Неорганические стекла
- •Ситаллы
- •Керамики
- •Активные диэлектрики
- •Сегнетоэлектрики
- •Пьезоэлектрики
- •Пироэлектрики
- •Электреты
- •Жидкие кристаллы
- •Материалы для твердотельных лазеров
- •Магнитные материалы. Их классификация
- •Магнитомягкие материалы
- •Магнитотвердые материалы
- •Технология получения материалов электронной техники Методы получения тонких пленок
- •Вакуумные методы. Термическое вакуумное напыление.
- •Кинетика процесса конденсации. Роль подложки
- •Создание вакуума в вакуумных установках
- •Измерение вакуума
- •Вакуумные установки термического напыления
- •Катодное вакуумное распыление (диодное)
- •Ионно - плазменное распыление
- •Эпитаксиальные процессы в технологии материалов электронной техники
- •Механизм процесса эпитаксии
- •Автоэпитаксия кремния
- •Гетероэпитаксия кремния
- •Эпитаксия полупроводниковых соединений аiiibv и трз на их основе
- •Температурно - временной режим эпитаксии
- •Эпитаксия SiC
- •Оборудование для наращивания эпитаксиальных слоев
- •Элионные технологии
- •Ионно-лучевые установки
- •Механическая обработка полупроводниковых материалов
- •Шлифование и полирование пластин
- •Химическая обработка поверхности полупроводника
- •Методы отчистки поверхности
- •Фотолитография (операции, материалы)
- •Нанотехнология, определения и понятия
- •Инструменты для измерения наноструктур
- •Наноструктуры и наноустройства
- •Методы нанотехнологий
Благородные металлы
В электронной технике используются Au, Ag, Pt, Pd.
Au может быть 99,998% чистоты. Относительное удлинение до 40%. Используется как контактный материал, для коррозионно-устойчивых покрытий. Обладает большой стойкостью, не образует окисные и сернистые пленки даже при нагревании. Тонкая пленка Au применяется в качестве полупрозрачных электродов в ФР и ФЭ, межсоединений в ИС, проводников. Из-за плохой адгезии пленок Au к кремнию используется подслой Cr. Следует знать, что из-за образования интерметаллических соединенеий Au с Al контакты этих металлов очень ненадежны (хрупкость, большое ).
Ag может быть 99,999% чистоты, относительное удлинение до 50%. Лучший проводник, стоек к окислению. Используется как контактный материал в аппаратуре (наименьший нагрев и быстрый отвод тепла). Изготавливают электроды путем вжигания или напыления на диэлектрики. Недостатки - склонность к миграции внутрь диэлектриков, склонность к образованию непроводящих пленок Ag2S из-за взаимодействия с H2S (всегда присутствует в атмосфере, особенно в присутствии влаги). Не должно быть рядом серосодержащих материалов - резины, эбонита.
Pt может быть 99,9998% чистоты. Применяют для термопар (до 1600 С), основы для некоторых контактных сплавов (Pt+Ir-малый износ и твердость-самые надежные, но дорогие контакты), проводники до диаметра 0,001 мм в чувствительных приборах.
Pd может быть 99,94% чистоты, относительное удлинение 40%. По свойствам близок к Pt, но дешевле в 4-5 раз. Используется его способность поглощать H2 (850 объемов на один объем), для заполнения газоразрядных приборов, сплавы с Cu и Ag - хороший контактный материал
Припои
Сплавы для пайки. Пайка применяется для герметизации или создания электрического контакта. На границе расплавленного припоя и твердого металла происходят процессы смачивания, растекания, диффузии в металл, растворения металла в припое. Все это обеспечивает прочность соединения. Припои бывают мягкие (до 300°С плавления) и твердые (более 300°С плавления). Твердые припои более прочны (примерно в 5-6 раз). Наиболее распространены мягкие припои Sn-Pb сплавы от ПОС-10 до ПОС-90 с концентрацией Sn от 10 до 90%. Проводимость их 9-15% от Cu. Некоторые Sn-Pb припои содержат Sb ПОС-61-05 (61% Sn, 38,5% Pb, 0,5% Sb), ПОС-8-3 (8% Sn, 89% Pb, 3% Sb), ПОСК (содержат Cd). Твердые припои - медноцинковые (ПМЦ), серебряные (ПСр) с различными добавками. Вспомогательным материалом при пайке служат флюсы (растворяют и удаляют окислы, защищают от окисления, уменьшают поверхностное натяжение, улучшают смачиваемость поверхности).
Могут быть активные или кислотные флюсы (HCl, ZnCl2 и т. д.), должна быть хорошая отмывка от них, для монтажа электроприборов запрещены; бескислотные (канифоль со спиртом, глицерином); активированные (канифоль+солянокислый анилин, канифоль+салициловая кислота); антикоррозионные (H3PO4 + органические соединения) - коррозии не дают.
Неметаллические проводящие материалы
Используются в качестве резистивных, контактных, токопроводящих элементов в полупроводниковых приборах:
-природный графит, пиролитический углерод, стеклоуглерод (полимеризация полимерных смол);
-контактолы (композиция эпоксидных, фенолформальдегидных смол с мелкодисперсными порошками Ag, Ni, Pd;
-керметы (металлодиэлектрические композиции с неорганическими связующими Cr-SiO2-термообработка, стекло+Ag (Pd)-спекают порошки);
-SnO2-тонкие пленки (получают вакуумным пылением, окислением Sn, адгезия хорошая, =10-5 Ом∙м. ИК-прозрачны). Высокой проводимостью обладает также In2O3,