Структура и свойства эвтектического сплава золото-кремний при ультразвуковой пайке полупроводниковых приборов

При определенных условиях кристаллизации эвтектического сплава образующийся эпитаксиальный слой сильно обогащен легирующим элементом. Это также вызывает увеличение потенциала уровня Ферми г).

Таким образом, легирование контактного слоя элементом, определяющим тип проводимости контактируемого полупроводника, существенно уменьшает прямое падение напряжения при пропускании тока через контакт.

В настоящее время широкое применение в промышленности получили полупроводниковые приборы и микросхемы на основе монокристаллического кремния, при производстве которых особое значение приобретает технология получения надежного невыпрямляющего контакта между полупроводниковыми кристаллом с активными и пассивными функциональными элементами и позолоченным корпусом прибора. Эта технология обычно осуществляется в результате контактно-реактивной пайки с образованием слоя эвтектики. Такой метод соединения кремния с золотым покрытием толщиной 3-5 мкм на корпусе прибора качественно может быть осуществлен с применением ультразвуковых колебаний. Так как образование соединения золото-кремний осуществляется в результате контактного плавления поверхностных  слоев кремния и золота с образованием слоя эвтектики при температуре нагрева 373 °С, то условия образования соединения существенно влияют на структуру и электрические свойства закристаллизовавшегося при охлаждении эвтектического сплава золото-кремний. Учитывая, что оптимальная температура образования соединения золото — кремний составляет величину порядка 400 °С, что соответствует перегреву на 27 °С выше температуры образования эвтектики, величина радиуса критического зародыша составляет:

Отсюда видно, что время образования твердой фазы будет определяться скоростью охлаждения и может регулироваться в широких пределах.