铝是硅器件或电路芯片中应用最多的内电极材料,铝-硅二元体系在热力学平衡状态的性质可以从相图获得。图⒈16所示就是铝一硅体系相图。GD75232PWR纯铝的凝固点(熔点)是660℃,纯硅的凝固点是1417℃,在硅熔体中掺人铝,或在铝熔体中掺入硅,熔体的凝固点都下降,凝固点最小值为577℃,这一点称为共晶点,这一点的组分称为共晶组成,共晶点硅原子占原子总数的11.3%。铝-硅在液相完全互溶,在固相只部分互溶.这样的体系称为共晶体系。

   由相图铝一侧看,硅在铝中的同溶度较大,最大固溶度在577℃时出现,此时铝中硅原子的原子浓度为1.59%.即每10OO0个铝-硅原子中有159个硅原子。由相图硅一侧看,铝在硅中固溶度很小,在相图中无法表示出来。而由图115中铝在硅中的固溶度曲线可知,在1200℃时,铝在硅中的固溶度最大,为2×1019脏oms/clll’,而硅的原子密度为5×10夕crltoms/Cn1・,即每10000个硅原子中只能溶解攴个铝原子。

   在任何温度时,构成两个相区的两个单相中两种原子的平衡组成可以按照杠杆规则确定。由图⒈16可知,硅-铝熔融液体系,设熔融液中硅的原始浓度为‰,把熔融液从温度Tl冷却到温度乃,将有硅晶体析出,熔融液中硅浓度沿着液相线由钸降至Cl,固相中硅浓度始终未变是α。若WL为η时液相中铝一硅的总原子数,Ws为固相中铝一硅的总原子数,则WLCl和Wsα分别是硅液相和固相中的原子数,硅总原子数为(T/yL+Ws)鲡,根据质量守恒定律有WLCL+WsCs=(WL+Ws)‰,可得杠杆规则公式:被掺人硅晶体中,图⒈17是砷一硅体系相图。在二元体系里可以有中间化合物生成,相图中有两种中

间化合物出现,SiAs和⒊A勒,图中都是用垂直线表示,这是因为它们组成范围非常狭窄。由相图可以看出实际上砷-硅体系中共有3个二元体系:⒊ sAs、⒊A陟ˉsA助、sA助一As。