У меня есть паяльник, проволока и кусок кремния. Как сделать проце… Хотя, нет. Как сделать диод?
Статья носит чисто ознакомительный характер и ни в коей мере не призывает к выполнению действий, описанных в данной статье. Здесь все смертельно опасно: начиная от высоких температур, заканчивая химреактивами.
Ну что? Приступим? Первое, что было сделано, так это куплена кремневая пластина n-проводимости. Потом разделил её на более мелкие пластинки. Далее нужно было создать оксидную пленку на поверхности кремния. Для этого положив кремний в тигельную печь, разогретую до 1000 С, поливал его дистиллированной водой. Покрытие, пусть на троечку, но образовалось. После охлаждения покрыл одну сторону фоторезистом, подсушил и засветил УФ-лампой.
У меня была плавиковая кислота (HF) 40%, нужно было уменьшить концентрацию. Для этого развел её дистиллированной водой 1 к 10. Получилось где-то 4% раствор. В этот раствор поместил пластины на 3 минуты. Незащищенные фоторезистом участки оксида кремния вступили в реакцию и оголили кремний. Далее снимаем фоторезист с помощью раствора средства прочистки труб. Все тщательно моем в дистиллированной воде. Сушим.
В маленький тигель насыпаем борную кислоту и нагреваем до температуры 500-600 С.
H3BO3=HBO2+H2O (температура 100)
4HBO2=H2B4O7+H2O (температура 140)
H2B4O7=2B2O3+H2O (температура 500)
На выходе вода испаряется, а на дне остается оксид бора. Им и будем легировать кремний.
Сверху на тигель кладем кремниевую пластину: оксидным слоем вверх, а кремнием вниз. Помещаем в тигельную печь на 3 минуты при температуре 1000 С. При такой температуре оксид бора начинает испаряться и оседать на кремнии. Кремний заберет себе атомы кислорода, превратившись в оксид кремния, а высвободившийся бор проникнет в пластину и на этом участке пластина станет p-проводимости.
После извлечения пластины даем ей остыть и отправляем в плавиковую кислоту (4%). Она вступает в реакцию с оксидом кремния и на выходе получаем чистую пластину кремния, только с одной стороны у нее n-проводимость, а с другой p-проводимость. То есть диод готов!!!
Теперь дело за малым: убедиться, что это действительно диод. Берем мультиметр, ставим режим прозвонки диодов и на выходе получаем разбег от 900 до 1900. Тут не понятно, или это плохой контакт с поверхностью кристалла, или про легировалось как попало. Точно узнаю - когда соберу установку для вакуумного магнетронного напыления металлов и напылю «пяточки» контактов на кристалл.
Но как всё-таки узнать это точно диод или нет? Собираем схему с источником переменного тока и с светодиодами, включенными встречно-параллельно. Принцип такой: если наш диод окажется диэлектриком, то ни один из светодиодов не загорится, если просто проводником, то будут гореть оба, а если диодом, то при одной полярности будет гореть один светодиод, а при обратной - другой. Проверочный диод тест прошёл на отлично.
В общей сложности было изготовлено 5 рабочих пластин, ну и более 20 ушло в брак. Вот такая вот суровая реальность.
Шутка дня:
продам! Срочно!!! 5 диодов по себестоимости.
Затрачено:
тигельная печь - 19000 руб.
хим реактивы - 2800 руб.
посуда - 700 руб.
пластина кремния - 3500 руб.
Итого: 26000 руб.
И то я еще мелочи не считал :-)
