Германий монокристаллический. Технические условия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГЕРМАНИЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 16153-80

Издание официальное

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москв
а

УДК 669.783—172:006.354 Группа В5|1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГЕРМАНИЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

Технические условия
Monocrystalline germanium. Specifications
РКП 17 7441
Дата введения 01.01.81
Настоящий стандарт распространяется на монокристалличес­кий слиток германия, применяемый для производства полупровод­никовых приборов и устанавливает требования к монокристалли­ческому германию, изготовляемому для нужд народного хозяйства.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Монокристаллический слиток германия изготовляют в соот­ветствии с требованиями настоящего стандарта электронного типа электропроводности, легированные сурьмой, и дырочного типа электропроводности, легированные галлием, по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.
1.2. Кристаллографическая ориентация монокристаллического слитка (III).
1.3. Предельное отклонение плоскости торцового среза моно­кристаллического слитка германия от плоскости ориентации (Ш) не должно быть более 2°.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.4. Монокристаллический слиток германия по допускаемому от­носительному отклонению значений удельного электрического соп­ротивления торцов от номинального значения должен соответство­вать подгруппам, указанным в табл. 1.
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1980 © Издательство стандартов, 1994 Переиздание с изменениями
Таблица Г
Подгруппа по допускаемому относительному отклонению значений удельного электри­ческого сопротивления торцов от номинального значения
Допускаемое относительное отклонение значений удель­ного электрического соп­ротивления торцов от номинального значения, %, не более
Интервал номинальных значений удельного электрического сопротивле­ния, Ом-см
а
+ 25

б
±20
0,1—45
г
±15

Выбор номинального значения удельного электрического соп­ротивления монокристаллического слитка проводят в соответствии с ГОСТ 8032—84 по следующим рядам:
для удельного электрического сопротивления от 0,1 до 1 Ом-см—0,1; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,31; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1 Ом-см;
для удельного электрического сопротивления от 1 до 10 Ом-см— 1,1; 1,40; 1,8; 2,2; 2,8; 3,5; 4,5; 5,6; 7,1; 9 Ом-см;
для удельного электрического сопротивления от 10 до 45 Ом-см — 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45 Ом-см.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.5. Плотность дислокаций и геометрические размеры моно­кристаллических слитков германия должны соответствовать требо­ваниям табл. 2.
Таблица 2
Подгруппа по плот­ности дислокаций
Плотность дислока­ций, см — 2, не более или в интервале
Интервал значений диаметров монокрис­таллического слитка, мм
Длина монокристал­лического слитка,

мм,
не менее
1
5-Ю4

2
2-Ю3—2-Ю4
30—40

60
3
8-Ю3

По требованию потребителя монокристаллические слитки гер­мания ГЭ 9 г1 изготовляют диаметром от 40 до 50 мм.
Монокристаллические слитки германия 1 подгруппы по плот­ности дислокаций и с плотностью дислокаций 1-Ю4—2-Ю4 см 2 подгруппы 2 по плотности дислокаций изготовляли до 01.01.91.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1.6. Разница между наибольшим и наименьшим диаметрами каждого монокристаллического слитка не должна быть более 4 мм.
1.7. В монокристаллических слитках германия подгрупп 2 и 3.
должна отсутствовать суммарная длина малоугловых границ дли­ной более ‘/б среднего диаметра монокристаллических слитков. !
1.8. Подвижность основных носителей заряда в монокристал­лических слитках германия в зависимости от удельного электри­ческого сопротивления и типа электропроводности должна соот­ветствовать нормам, указанным в табл. 3.
Таблица 3

Интервал значений удельндго
Подвижность основных носителей заряда при температуре 23±2 °С, см2/В-с, не менее

электрического
сопротивления

электронов
дырок
От
0,1
до
0,23
включ.
1800
1300
Св.
0,24
»
0,49
»
2300
1400
»
0,50
»
0,89
»
2600
1500
»
0,9
»
2,4
»
3100
1600
»
2,5
»
5,9
»
3300
1760
»
6,0
»
15,9
»
3400
1760
»
16,0
»
45,0

3600
1760

(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.9. Монокристаллический слиток германия не должен иметь внешних дефектов: сколов размером более 3 мм, трещин и рако­вин, а также внутренних раковин и трещин, обнаруживаемых при резке монокристаллического слитка.
1.10. Монокристалличность германия, кристаллографическая ориентация продольной оси монокристаллического слитка, пре­дельное отклонение плоскости среза монокристаллического слитка от плоскости ориентации (Ш), подвижность основных носителей заряда, плотность дислокаций для подгруппы 1 и отсутствие внут­ренних раковин и трещин обеспечиваются технологией изготовле­ния.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.11. Коды ОКП приведены в приложении 7.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
1.12. Монокристаллические слитки германия, легированные га­ллием, кристаллографической ориентацией (100) изготовляются с диаметром не менее 20 мм, номинальным значением удельного электрического сопротивления 0,4 и 0,45 Ом-см, с допускаемым от­носительным отклонением значений удельного электрического соп­ротивления ±10 %, плотностью дислокаций не более 10 СМ ’2, плот­ностью дефектов недислокационного происхождения не более 10 см-2, длиной монокристаллического слитка 50—120 мм.
Норма плотности дефектов недислокационного происхождения
и верхняя длина монокристаллического слитка до 01.01.92 брако­вочными не являются.
(Введен дополнительно, Изм. № 3).
Примеры условного обозначения
Монокристаллический слиток германия электронного типа элек­тропроводности, с номинальным значением удельного электриче­ского сопротивления 14, подгрупп б и 3:

ГЭ 1463 ГОСТ 16153—80

То же, дырочного типа электропроводности, с номинальным значением удельного электрического сопротивления 45, подгрупп а и Г:
ГД 45а1 ГОСТ 16153—80

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Монокристаллический германий принимают партиями. Пар­тия должна состоять из одного монокристаллического слитка. Приемо-сдаточным испытаниям подвергают монокристаллический слиток, определяя: тип электропроводности; значение удельного электрического сопротивления; плотность дислокаций; наличие и суммарную длину малоугловых границ для подгрупп 2,3; геометри­ческие размеры и отсутствие внешних дефектов; для германия с кристаллографической ориентацией (100) — плотность дефектов не­дислокационного происхождения.
Определение плотности дефектов недислокационного происхож­дения проводят для набора статистических данных.
Периодическим испытаниям по гарантированным параметрам (по п. 1.10) подвергается один монокристаллический слиток, не реже одного раза в квартал.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.2. Каждый монокристаллический слиток германия сопровож­дается документом о качестве, который должен содержать:
товарный знак или наименование и товарный знак предприя­тия-изготовителя;
наименование продукции и ее марки;
номер монокристаллического слитка;
тип электропроводности;
значение электрического удельного сопротивления и его откло­нения от выбранного номинального значения;
значение средней плотности дислокаций на верхнем и нижнем торцах монокристаллического слитка для подгруппы 2 и на нижнем торце монокристаллического слитка для подгруппы 3;
длину и диаметр монокристаллического слитка в миллиметрах; массу нетто в граммах;
дату изготовления;
штамп технического контроля;
обозначение настоящего стандарта;
штамп органа государственной приемки (для предприятий, в ко­торых введена госприемка).
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

3.1. Проверку германия на монокристалличность проводят ви­зуально без применения увеличительных приборов и без дополни­тельной обработки монокристаллических слитков.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2. Тип электропроводности германия определяют на каждом из торцов монокристаллического слитка по методике, приведен­ной в обязательном приложении 1.
3.3. Кристаллографическую ориентацию монокристаллических слитков и отклонение плоскости торцевого среза от плоскости ориентации (III) определяют по методикам, приведенным в обя­зательных приложениях 2 и 3.
В случае разногласий в оценке качества определение проводят по рентгеновской методике (приложение 2).
3.4. Удельное электрическое сопротивление монокристалличес­кого слитка измеряют по ГОСТ 24392—80 на обоих торцах в точ­ках, расположенных — одна В центральной и четыре в периферий­ной области торцов в соответствии с чертежом. Расположение зон­дов перпендикулярно радиусу слитка.

Относительное отклонение значений удельного электрического сопротивления торцов от номинального значения удельного элект­рического сопротивления рассчитывают по формуле
8p =rnax {[PE^-Pf- 1 .ЩО %; Г ?min ?H 1-100%} ,
H pH J L pH J f
где§рн — относительное отклонение значений удельного эле­ктрического сопротивления от номинального значе­ния;
Ртах, Pmin — МЭКСИМЭЛЬНОе И МИНИМЭЛЬНОе ЗНЗЧЄНИЯ уДЄЛЬНОГО рений в пяти точках;
электрического сопротивления из результатов изме- рн — номинальное значение удельного электрического сопротивления.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.5. Плотность дислокаций на плоскости (III) и суммарную дли­ну малоугловых границ определяют на нижнем торце монокристал­лического слитка германия по методике, приведенной в обязатель­ном приложении 5.
Для подгруппы 2 значение средней плотности дислокаций опре­деляют на верхнем и нижнем торцах монокристаллического слитка.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 4).
3.6. Диаметр измеряют на двух концах и в середине монокрис­таллического слитка с погрешностью не более 0,5 мм, а длину — с погрешностью не более 1 мм мерительным инструментом, обеспе­чивающим заданную точность измерения.
3.6.1. За диаметр некруглых в поперечном сечении монокрис­таллических слитков принимают среднее арифметическое измере­ний минимального и максимального габаритных размеров, прохо­дящих через центр сечения монокристаллического слитка перпен­дикулярно оси его роста.
3.7. Массу монокристаллического слитка определяют взвеши­ванием на весах с погрешностью не более ± 1 г.
3.8. Подвижность основных носителей заряда определяют на двух образцах отрезанных от нижнего и верхнего торцов мон