目錄一半導體概況 3
1、半導體物理基礎知識 3
1.1導體，絕緣體和半導體 3
1.2半導體材料的類別 3
1.3晶體與非晶體 4
1.4多晶體和單晶體 4
1.5 n型半導體和p型半導體 4
1.6多數載流子與少數載流子 5
1.7雜質補償 5
1.8電阻率 6
1.9結晶 6
2、矽材料 8
2.1矽石 8
2.2矽單晶 9
3、半導體技術 13
二車間概況 19
1、生產流程 19
2、組織結構 20
3、崗位職責 20
三矽料簡介 22
四裝置概況 23
1、tdr-70a/b型單晶爐 23
2、jrdl-800型單晶爐 24
五生產工藝 37
1、作業準備 37
2、裝置裝載與清潔 37
2.1真空過濾器清洗 37
2.2真空幫浦油檢查更換 37
2.3石墨件清洗 38
2.4單晶爐室清洗 38
2.5石墨件安裝 39
2.6石英坩堝安裝 40
3、拉晶工藝 41
3.1矽料安裝 41
3.2籽晶安裝 41
3.3抽空檢漏 42
3.4充氬氣 42
3.5公升功率 43
3.6熔料 43
3.7拉晶步驟 44
3.8降功率 49
3.9停爐冷卻 49
3.10熱態檢漏 50
3.11取單晶和籽晶 50
4、裝置拆卸與檢修 50
4.1石墨件取出冷卻 50
5、母合金 52
六裝置維護 53
七其他 55
1、5s管理 55
自然界的各種物質就其導電性能來說、可以分為導體、絕緣體和半導體三大類。
導體具有良好的導電特性，常溫下，其內部存在著大量的自由電子，它們在外電場的作用下做定向運動形成較大的電流。因而導體的電阻率很小，只有金屬一般為導體，如銅、鋁、銀等，它們的電阻率一般在10–4歐姆·厘公尺以下。
絕緣體幾乎不導電，如橡膠、陶瓷、塑料等。在這類材料中，幾乎沒有自由電子，即使受外電場作用也不會形成電流，所以，絕緣體的電阻率很大，它們的電阻率在109歐姆·厘公尺以上。
半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間，如矽、鍺、硒等，它們的電阻率通常在之間。半導體之所以得到廣泛應用，是因為它的導電能力受摻雜、溫度和光照的影響十分顯著。如純淨的半導體單晶矽在室溫下電阻率約為，若按百萬分之一的比例摻入少量雜質（如磷）後，其電阻率急劇下降為，幾乎降低了一百萬倍。
半導體具有這種效能的根本原因在於半導體原子結構的特殊性。它具有如下的主要特徵。
（l）雜質影響半導體導電性能在室溫下，半導體的電阻率在 10–4～109歐姆·厘公尺之間。而且，加入微量雜質能顯著改變半導體的導電能力。摻入的雜質量不同時，可使半導體的電阻率在很大的範圍內發生變化。
另外，在同一種材料中摻入不同型別的雜質，可以得到不同導電型別的材料。
（2）溫度影響半導體材料導電性能溫度能顯著改變半導體的導電性能。在一般的情況下，半導體的導電能力隨溫度公升高而迅速增加，也就是說，半導體的電阻率具有負溫度係數。而金屬的電阻率具有正溫度係數，且隨溫度的變化很慢。
（3）有兩種載流子參加導電在半導體中，參與導電的載流子有兩種。一種是為大家所熟悉的電子，另一種則是帶正電的載流子，稱為空穴。而且同一種半導體材料，既可以形成以電子為主的導電，也可以形成以空穴為主的導電。
在金屬中則僅靠電子導電，而在電解質中，靠正離子和負離子同時導電。
（4）其它外界條件對導電性能的影響半導體的導電能力還會隨光照而發生變化。例如一層澱積在絕緣基板上的硫化鎘薄膜，其暗電阻約為數十兆歐，當受光照後，其電阻可下降到數十千歐。這種現象稱為光電導效應。
此外，半導體的導電能力還會隨電場、磁場、壓力和環境的作用而變化，具有其它特性和效應。
物體的導電能力，一般用材料電阻率的大小來衡量。電阻率越大，說明這種材料的導電能力越弱。表1-1給出以電阻率來區分導體，絕緣體和半導體的大致範圍。
1.2半導體材料的類別
元素半導體
元素週期表中, 已經知道有十來個元素具有半導體性質，其中，形態穩定、工藝成熟的只有矽、鍺、硒三種。矽具有優良的半導體性質，是現代最主要的半導體材料，已在電晶體、積體電路及其它器件中大量使用。鍺也具有良好的半導體的性質，是重要的半導體材料之一。
硒的半導體性質發現得很早，用於製作整流器、光電導器件等。其它元素半導體都還未獲得實際應用。
化合物半導體
化合物半導體可分為無機化合物半導體和有機化合物半導體兩種。有機化合物半導體仍處研究探索階段，一般所說的化合物半導體指無機化合物半導體。無機化合物半導體由兩種（二元系）或多種（多元系）元素組成。
由iii族和v族元素組成的iii-v族化合物半導體gaas是應用最廣的化合物半導體，用於製作微波器件、雷射器和積體電路。其它如inp、alp、gap、inas、insb等iii-v族化合物半導體，zns、cds、znse、hgse等ii-vi族化合物半導體、iv-iv族化合物半導體材料sic等都有一定的應用。多元系化合物半導體用途較少。
固溶半導體
由兩個或兩個以上具有足夠含量的的元素構成的固體溶液，如果具有半導體性質，就稱為固溶半導體，簡稱固溶體或混晶。半導體材料中提純殘留的雜質和有意摻入的雜質與本體材料也形成固溶體，但因這些雜質的含量很低，在半導體材料的分類中不屬於固溶半導體。另一方面，固溶半導體又與化合物半導體有區別，後者是靠其價鍵按一定化學配比構成，而固溶體組成元素的含量在其固溶度範圍內可連續變化，其半導體及有關性質也隨之變化。
利用固溶半導體的這一特點可得到性質多樣的半導體材料以滿足不同的應用要求。主要的固溶體半導體有：元素固溶體ge-si，iii-v族固溶體ga1-xalxas，ii-vi族固溶體hgxcd1-xte等。
1.3晶體與非晶體
自然界的物質最常見的形態有氣態、液態和固態。固態或稱固體，又可分為晶體和非晶體。晶體和非晶體的內部結構和物理、化學性質有本質的區別。
玻璃、松香和橡膠等是非晶體；鍺、矽等半導體晶元材料，銅、鐵、鋁等金屬，以及石英、食鹽、金剛石等是晶體。
晶體區別於非晶體的主要特徵有以下方面：
1 晶體通常具有規則的幾何形狀如食鹽晶體為立方體，石英晶體為六方柱體等；而玻璃、橡膠等非晶體就沒有規則的外形。
2 晶體具有固定的熔點晶體在熔化或凝固過程中，保持確定不變的溫度，這一溫度稱為晶體的熔點。只有當晶體全部熔化或全部凝固後，它的溫度才發生變化。而非晶體則沒有確定的熔點。
3 晶體具有各向異性性晶體的機械、電學、熱學、光學等物理和化學性質隨其方向不同而不同，非晶體的物理、化學性質則是各向同性的。
以上特徵是從外部巨集觀地來進行分析的，晶體與非晶體的差異由其內部結構不同所決定。晶體內部原子排列高度規則，具有一定的剛性和對稱性．非晶體則是一種無定形結構。一般說，由原子或離子有規則的週期性排列構成的固體材料稱為晶體。
1.4多晶體和單晶體
晶體有多晶體和單晶體之分。單晶體內的原子（或離子）都按同一規律周期性地排列。常用的半導體材料鍺、矽、砷化鎵都製成單晶體。
多晶體則由許多取向不同的小單晶體（又稱晶粒）組成，多晶體內的原子（或離子）呈區域性週期性規則排列，不同的區域性區域中原子排列的方向不同。
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