Universidad Nacional de Colombia Departamento de Física   Asignatura Física de Semiconductores     Tarea No 2 Para familiarizarse con la estructura del Si   Profesor: Jaime Villalobos Velasco Estudiante: Iván Alejandro Sarmiento Jiménez - 286051 Mayo, 2015

CRISTALOGRAFÍA 1. Mencione 3 métodos de crecimiento de materiales atómicos altamente alineados a. Método de Czochralski o pulling: El método consiste en la formación de un cristal en forma de varilla de material muy puro, por contacto con un baño de mezcla fundida en un crisol de platino, iridio, cerámica o grafito. La "varilla", cuyo extremo, en el que se coloca una semilla de cristalización, se encuentra en contacto con el baño, se hace girar y ascender lentamente, produciéndose un monocristal en forma de barra y quedando las impurezas en el baño. Se utiliza una atmósfera oxidante. [1] b. Método de Sputtering: Es una técnica de deposición mediante pulverización catódica en alto vacío. es uno de los métodos para la deposición de láminas delgadas que más se usa en la actualidad. Su popularidad deriva de la sencillez de su proceso físico, de la versatilidad de la técnica. se trata de bombardear la superficie del blanco que queremos evaporar con iones de gas muy energéticos, para que estos transmitan su energía a los átomos del blanco que, de esta manera, es pulverizado. Los átomos así arrancados pueden después depositarse sobre un substrato para formar láminas delgadas o recubrimientos. [2] c. Crecimiento epitaxial: Es el proceso usado para crecer una capa delgada cristalina sobre un substrato cristalino. En un proceso epitaxial, el substrato de la oblea actúa como la semilla en el crecimiento de un cristal. Los procesos epitaxiales se diferencian de los procesos de crecimiento de volumen en que la capa epitaxial puede crecerse a temperaturas substancialmente más pequeñas que las del punto de fusión del material. [3]

CRISTALOGRAFIA a. 3D b. <100> Atomos azules = átomos internos 2. Dibuje la estructura del diamante (o silicio) en las direcciones <100>, <110>, <111>, 3D y resalte los átomos internos: a. 3D b. <100> Atomos azules = átomos internos

c. <110> d. <111>

CRISTALOGRAFIA 3. Encuentre el número de átomos/cm2 en la superficie orientada <001> de una oblea de Si - Se sabe que el parámetro de red del silicio es 5,43 Å - La suma de cuatro cuartos de átomo más uno central da un total de 2 átomos en <001> - Además 1 Å = 10^(−10)m =10^(-8)cm - Entonces: Densidad<001>= No. átomos/cm^2 = 2/(5.43*10^(-8))^2 Densidad<001>= = 6.78*10^14 átomos/cm^2

CRISTALOGRAFIA 4. A partir del valor de la constante de red (la distancia interatómica) calcule: a) la densidad del Silicio (número de átomos/cm3) - La suma de ocho octavos de átomo, más seis mitades, más cuatro átomos interiores da un total de 8 átomos por celda cúbica. Densidad= No. átomos/cm^3 = 8/(5.43*10^(-8))^3 Densidad= 4.99*10^22 átomos/cm^3 b) la densidad del Silicio (gramos/cm3) -1 mol = 28.1 g = 6.022*10^23 átomos - Masa de un átomo = 28.1/(6.022*10^23) = 4.67*10^(-23) Densidad = (4.99*10^22 * 4.66*10^(-23))/(1)^3 Densidad= 2.33 gramos/cm^3

Referencias [1] http://www.uned.es/cristamine/gemas/sintesis/chojral.htm [2] http://www.icmm.csic.es/emmh/?page_id=381 [3] http://electronica.ugr.es/~amroldan/deyte/cap09.htm#_Crecimiento_epitaxial.