ГОСТ 16153-80

Группа BSI

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГЕРМАНИЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ
ГОСТ

Технические условия 16153—80

Monocrystalline germanium. Specifications

ОКП 17 7441

Дата введения 01.01.81

Настоящий станларт распространяется на монокристаллический слиток германия, применяе-
мый для производства полупроводниковых приборов и устанавливает требования к монокристалли-
ческому германию, изготовляемому для нужд народного хозяйства.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Монокристаллический слиток германия изготовляют в соответствии C требованиями Hae
стоящего стандарта электронного типа электропроводности, легированные сурьмой, и дырочного
типа электропроводности, легированные галлием. по технологической документации, утвержден-
ной в установлениом порядке.

1.2. Кристаллографическая ориентация монокристаллического слитка (11).

1.3. Предельное отклонение плоскости торцового среза монокристаллического слитка герма-
ния от плоскости ориентации (IIT) не должно быть более 2°.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

14. Монокристаллический слиток германия по допускаемому относительному отклонению
значений ‘удельного электрического сопротивления торцов от номинального значения должен соот-
ветствовать подгруппам, указанным в табл. 1-

Таблица |

Подгруппа sto допускаемому отиоси
тельному отклонению значений
удельного электрического сопротин’
ления торцов от наминахьного

Допускаемое относительное откло

нение значений удельного электри
ческого сопротивления торцов от
номинального значения, %, не

Интервал номинальных значений
удельного электрического сопротив
дения, Ont см

значения более
a +25
6 +20 01-45
г +15

Выбор номинального значения удельного электрического сопротивления м

нокристалличес-

кого слитка проводят в соответствии с ГОСТ 8032 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,

4,5; 5,6; 7.1: 9 Om см;

+ пля удельного электрического сопротивления от 10 до 45 Om: cm — 11,2: 14: 18;

45 Ом‘ см.

; 0,5: 0,63; 0.8; 1 Ом + om;
= для удельного электрического сопротивления от | до 10 Ом см — 1.1; 1,40; 1,

(Измененная редакция, Изм. № 1).

; 2,8; 3,

Издание официальное

24

Перепечатка nocupemena

ГОСТ 16153—80 C. 2

1.5. Плотность дислокаций и геометрические размеры монокристаллических слитков германия
должны соответствовать требованиям табл. 2.

Таблица 2

Hoarpyana no плознасти дислока. | Плотность дислокаций. Интеркал значений — | Длина мон
ем 2. не более или в диаметров монокриетал- ского
в ‘интервале лическото слитка. мм не менее
1 5-10
2 2+10°—2 +10 30—40 60
3 8-10

По требованию потребителя монокристаллические слитки германия ГЭ 9 rl изготовляют диа-

метром от 40 до 50 мм.
Монокристаллические слитки германия | подгруппы по плотности дислокаций и с плотнос-

тью дислокаций 1 * 10° — 2. 10° ca? 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 '/, среднего диаметра монокристаллических слитков.

1.8. Подвижность основных носителей заряла в монокристаллических слитках германия в зави-
симости от удельного электрического сопротивления и типа электропроводности должна соответ-
ствовать нормам, указанным в табл. 3.

Таблица 3
Интервал значений yacannoro элект. | Подвижность основных носителей заряда при температуре 2342 “С, ew/Be,
рического сопротивления ме менее

Электронов, дырок
От 0,1 до 0.23 включ. 1800 1300
Св. 0.24 » 0.49 + 5300 10
> 0.50 » 0,59 » 2600 1500
+09 > 24 + 3100 iano
> 25 » $9 » 3300 768
» 6.0 » 15,9 + 3400 1760
+ 16.0 » 450 » 3600 1760

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.9. Монокристаллический слиток германия не должен иметь внешних дефектов: сколов разме-
ром более 3 мм, трещин и раковин, а также внутренних раковин и трещин, обнаруживаемых при
резке монокристаллического слитка.

1.10. Монокристалличность германия, кристаллографическая ориентация пролольной оси мо-
нокристаллического слитка, предельное отклонение плоскости среза монокристаллического слитка
от плоскости ориентации (1), подвижность основных носителей заряда, плотность дислокаций
для подгруппы 1 и отсутствие внутренних раковин и трещин обеспечиваются технологией изготов-
ления.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.11. Коды ОКП приведены в приложении 7.

(Введен дополнитель, 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 зна-
чений удельного электрического сопротивления +10 %. плотностью дислокаций не более 10 см-*,
плотностью дефектов недислокационного происхождения не более 10 см-?, длиной монокристал-
лического слитка 50— 120 мм.

7-45 25

С. 3 ГОСТ 16153—80

Норма плотности лефектов недислокационного происхождения и верхняя длина монокрис-
таллического слитка до 01.01.92 браковочными не являются.
(Введен дополнительно, Изм. № 3).
Примеры условного обозначения
Монокристаллический слиток германия электронного типа электропроводности, с номиналь-
ным значением удельного электрического сопротивления 14, подгрупп б и 3:
ГЭ 1463 ГОСТ 16153—80
То же. дырочного типа электропроводности, с номинальным значением удельного электри-
ческого сопротивления 45, подгрупп а и 1:
ГД 45а1 ГОСТ 16153—80

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Монокристаллический германий принимают партиями. Партия должна состоять из одного
монокристаллического слитка. Приемосдаточным испытаниям подвергают монокристаллический
слиток, определяя: тип электропроводности; значение удельного электрического сопротивления;
плотность дислокаций: наличие и суммарную длину малоугловых границ для подгрупп 2,3; геомет-
рические размеры и отсутствие внешних дефектов; для германия с кристаллографической ориента-
цией (100) — плотность дефектов нелислокационного происхождения.

Определение плотности дефектов недислокационного происхождения проводят для набора
статистических ланных.

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 номи-
нального значения;

- значение средней плотности дислокаций на верхнем и нижнем торцах монокристаллическо-
го слитка для подгруппы 2 и на нижнем торце монокристаллического слитка для подгруппы 3,

- ллину 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 увеличи-
тельных приборов и без дополнительной обработки монокристаллических слитков.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Тип электропроводности германия определяют на каждом из торцов монокристаллическо-
го слитка по методике, приведенной в приложении 1.

3.3. Кристаллографическую ориентацию монокристаллических слитков и отклонение плоско-
сти торцевого среза от плоскости ориентации (И!) определяют по методикам, приведенным в
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 на обоих торнах в точках, расположенных — одна в центральной и четыре в периферийной

26

ГОСТ 16153—80 С. 4

области торцов в соответствии с чертежом. Расположение зондов перпендикулярно радиусу слитка.
Относительное отклонение значений удельного электрического сопротивления торцов от но-

минального значения удельного электрического сопротивления рас-

считывают по формуле

| поме: [ев] 100% }

тдеё, = относительное отклонение значений удельного элек-
трического сопротивления от номинального значения;
Parcs? Prin — максимальное и минимальное значения удельного
электрического сопротивления из результатов изме-
рений в пяти точках;
Pp, — номинальное значение удельного электрического сопротивления.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.5. Плотность дислокаций на плоскости (И!) и суммарную длину малоугловых границ опреде-
ляют на нижнем торце монокристаллического слитка германия по методике, приведенной в прило-
жении 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 погрешно-
стью не более 0,5 мм. а длину — с погрешностью ие более 1 мм мерительным инструментом,
обеспечивающим заданную точность измерения.

3.6.1. За лиаметр некруглых в поперечном сечении монокристаллических слитков принимают
средиеарифметическое измерений минимального и максимального габаритных размеров, проходя-
щих 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 ниж-
него и верхнего торцов монокристаллического слитка, по методике, приведенной в приложении 6.

3.8a. Плотность дислокаций на плоскости (100) в слитках монокристаллического германия
определяют по методике, приведенной в приложении 8.

(Введен дополнительно, Изм. № 4).

3.9. Проверку монокристаллических слитков на отсутствие внешних дефектов проводят без
применения увеличительных приборов, не применяя дополнительной обработки монокристалли-
ческих слитков.

4. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Каждый монокристаллический слиток германия помещают в пакет из полиэтиленовой
пленки марки С по ГОСТ 10354. В пакет с монокристаллическим слитком вкладывают документ
о качестве.

4.2. Полиэтиленовый пакет заваривают или заклеивают лентой с липким слоем по ГОСТ 20477
или аналогичной и упаковывают в картонную или пластмассовую коробку с мягкой прокладкой.
Место соединения крышки с коробкой заклеивают полиэтиленовой лентой с липким слоем по
ГОСТ 20477 или аналогичной, либо крышку ¢ коробкой перевязывают указанной лентой вна-
хлестку.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3. На коробку наклеивают этикетку с указанием:

- товарного знака или наименования и товариого знака предприятия-изготовителя;

- наименования пролукции;

- номера документа о качестве;

= массы нетто в граммах;