Введение.………………………………………………………………………………………………..….7

1 Аналитический обзор литературы.…………………………………………………………………..…8

1.1 Силовые диоды. Основные характеристики. Технологии изготовления.

Пути оптимизации их характеристик…………………………………………………………..…8

1.2 Исследование влияния радиационно-технологического процесса на физические

свойства полупроводниковых структур и на электрические свойства

полупроводниковых приборов………………………………………………………….………..13

1.2.1 Первичные эффекты при облучении полупроводников……………………………….…13

1.2.2 Механизмы образования и физическая природа радиационных

центров в полупроводниках, образующихся при облучении……………………………….…17

1.2.3 Влияние радиационного облучения на характеристики полупроводниковых

материалов……………………………………………………………………………………..…..18

1.2.4 Отжиг в радиационно-технологическом процессе…………………………………........24

1.2.5 Влияние облучения радиацией на электрические характеристики

диодных структур.……………………………………...…………...…………………………….25

2 Экспериментальная часть.……………………………………………………………………..………35

2.1 Описание объекта исследования………………………………………………...…………...35

2.2 Методика и оборудование радиационной обработки

высокоэнергетическими электронами и термического отжига.……………...………………...36

2.3 Измерительное оборудование.………………………………………………………..………40

2.3.1 Измеритель характеристик полупроводниковых приборов Л2-56…………………...….40

2.3.2 Измеритель статических параметров мощных транзисторов и диодов Л2-69……...…..42

2.3.3 Установка измерения времени восстановления обратного сопротивления……….....…44

2.4 Экспериментальные результаты и их анализ………………………………………...……...46

3 Безопасность жизнедеятельности……………………………………………………………...……...56

3.1 Идентификация опасных и вредных производственных факторов…………...…………...56

3.2 Характеристика используемых веществ и материалов………………………...…………...57

3.3 Санитарно-технические требования…………………………………………...…………….57

3.3.1 Требования к планировке помещения……………………………………...……………...58

3.3.2 Требования к микроклимату помещения………………………………...………………..59

3.3.3 Требования к освещению лаборатории…………………...…………………………….....59

3.3.4 Требования безопасности при устройстве и эксплуатации коммуникаций…...………..62

3.4 Разработка мер защиты от опасных и вредных производственных факторов…...……….62

3.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях………………...…………..63

3.6 Расчёт защиты от ионизирующего излучения………………………………...…………….65

3.8 Выводы по безопасности жизнедеятельности………………………………...…………….69

4 Охрана окружающей среды.…………………………………………………………...………………70

4.1 Экологическая оценка компьютера, как объекта загрязнения окружающей

природной среды…………………………………………………………………………...……..70

4.2 Выводы по охране окружающей природной среды……………………………….…..…....72

5 Экономическая часть………………………………………………………………………...………...73

5.1 Технико-экономическое обоснование дипломной работы……………………...………….73

5.2 Расчет сметы затрат на выполнение НИР…………………………………………...……....74

5.2.1 Расчет основной и дополнительной заработной платы исполнителей………...………..74

5.2.2 Расчет затрат на сырье, материалы и полуфабрикаты……………………….…..……….75

5.2.3 Расчет энергетических затрат………………………………………………………...…….76

5.2.4 Расчет затрат, связанных с использованием оборудования и приборов……...…………78

5.2.5 Расчет накладных расходов……………………………………………………..………….79

5.2.6 Расчет суммарных затрат на выполнение работы………………………..……………….79

5.3 Технико-экономическая оценка результатов работы…………………………..…………..79

5.4 Выводы по экономической части………………………………………………………...…..80

Выводы………………………………………………………………………………………………...….82

Список использованных источников.………………………………………………………………………...…..83

Аннотация

В данной дипломной работе проведено экспериментальное исследование влияния облучения и термического отжига на электрические параметры кремниевых диодов КД206В с использованием высокоэнергетических электронов.

Выявленные физические закономерности изменения времени восстановления обратного сопротивления и прямого падения напряжения от потока высокоэнергетических электронов и последующего отжига использованы при оптимизации режимов радиационно-технологического процесса для получения диодов с принципиально новым сочетанием параметров.

Дипломная работа изложена на 84 страницах, содержит 27 рисунков, 24 таблицы, список использованных источников из 24 наименований.

Введение

Широкое использование лучевых и радиационных процессов в производстве современной элементной базы микро- и оптоэлектроники обусловлено высокой эффективностью комплексного управления основными электрофизическими характеристиками и эксплуатационными параметрами полупроводниковых приборных структур в условиях, когда традиционные технологии практически неприемлемы (например, после завершения технологического цикла их изготовления). При этом удается исправить параметрический брак, увеличить быстродействие приборных транзисторных, тиристорных и диодных структур, повысить пробивные напряжения р-n переходов, увеличить выход годных приборов.

Возможность использования радиационных центров в микроэлектронике связана с образованием термостабильных радиационных центров в активных и пассивных областях приборных структур при облучении, снижающих время жизни носителей заряда и увеличивающих удельное сопротивление полупроводников. Степень проявления эффектов определяется условиями облучения (тип и энергия частиц, их поток) и последующего стабилизирующего отжига (температура и время термообработки).

Наиболее часто используется облучение высокоэнергетичными электронами с энергией Е = (2-10) МэВ, источником которых являются линейные ускорители.

Радиационная технология позволяет повысить радиационную стойкость элементной базы микроэлектроники благодаря снижению скорости введения радиационных центров при повторном облучении.

Следует отметить, что применение методов радиационной технологии в большой степени определяется конструктивно-технологическими особенностями приборов, что позволяет оптимизировать режимы радиационно-термической обработки лишь на основе предварительных исследований. В то же время, для большинства дискретных биполярных приборов радиационно-технологический процесс (РТП) практически отработан. В настоящее время ведутся интенсивные исследования и практические работы по использованию и повышению эффективности радиационной технологии для управления параметрами различных классов интегральных микросхем и оптоэлектронных приборов. Ее использование позволит существенно повысить качество и надежность изделий микроэлектроники, получить полупроводниковые приборные структуры с принципиально новым сочетанием рабочих характеристик и параметров.

1 Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. - М.: Энергоатомиздат, 1992.

2 Ладыгин Е.А. Действие проникающей радиации на изделия электронной техники. - М.: Советское радио, 1980.

3 Ладыгин Е.А., Лагов П.Б., Мурашев В.Н. Физические процессы в полупроводниках при облучении быстрыми частицами. Теория и расчет. - М.: МИСиС, 2001.

4 Вавилов В.С., Киселёв В.Ф., Мукашев Б.Н. Дефекты в кремнии и на его поверхности. - М.: Наука, 1990.

5 Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. - М.: Лаборатория базовых знаний, 2003.

6 Ладыгин Е.А., Паничкин А.В. Основы радиационной технологии в микроэлектронике.

7 http://naf-st.ru/.

8 http://www.energocon.com/.

9 http://www.pcb.spb.ru/.

10 ГОСТ 12.0.003-74. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - Переизд. Авг. 2004 с изм. 1. - М.: Издательство стандартов, 2004.

11 СП 2.2.1.1312-03. Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий. - Госсанэпиднадзор Минздрава России. - М., 2003.

12 СанПин 2.2.4.548 - 96 Физические факторы производственной среды гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. - Госсанэпиднадзор Минздрава России.- М., 2003.

13 СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. - Госсанэпиднадзор Минздрава России. - М., 2003.

14 Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности". Опубликовано 1 августа 2008 г. Вступил в силу: 1 мая 2009 г.

15 СП 12.13130.2009 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности", 2009.

16 СП 2.6.1.758-99. Гигиенические нормативы "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)". - Госкомсанэпиднадзор России. - М., 1999.

17 ГОСТ Р 50948-2001 Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности. - М.: Издательство стандартов, 2004.

18 ГОСТ Р 50949-2001 Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности. - М.: Издательство стандартов, 2004.

19 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. ? Госсанэпидемнадзор Минздрава России.- М.: 2003.

20 Фёдоров Л.А., Вихрова Н.О. Экономические и организационные вопросы в дипломных работах. Учебно-методическое пособие. - Издательство МИСиС, 2006.

21 Фёдоров Л.А., Голубцов В.В. Экономика и организация производства. Учебное пособие. - Издательство МИСиС, 2006.

22 Фёдоров Л.А., Вихрова Н.О. Управление производством. Лабораторный практикум. - Издательство МИСиС, 2005.

23 Определение экономической эффективности научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. - М.: ГИРЕДМЕТ, 1996.

24 Юзов О.В., Седых А.М., Щепилов Ф.И. Разработка экономических и организационных вопросов при курсовом и дипломном проектировании. Учебно-методическое пособие. - Издательство МИСиС, 2004.

Примечаний нет.