Pooljuhtide dopinguprotsess

Pooljuhtmaterjalide üks unikaalseid omadusi on see, et nende juhtivust ja ka juhtivuse tüüpi (N-tüüpi või P-tüüpi) saab luua ja kontrollida protsessi kaudu, mida nimetatakse dopinguks. See hõlmab spetsiaalsete lisandite, tuntud kui lisandid, lisamist materjalile, et moodustada vahvli pinnale ühenduskohti. Tööstuses kasutatakse kahte peamist dopingutehnikat: termiline difusioon ja ioonide implanteerimine.

Termilise difusiooni korral viiakse lisandimaterjalid vahvli ülemise kihi avatud pinnale, kasutades tavaliselt ränidioksiidi kihis olevaid avasid. Kuumuse rakendamisel hajuvad need lisandid vahvli korpusesse. Selle difusiooni kogust ja sügavust reguleerivad spetsiifilised reeglid, mis tulenevad keemilistest põhimõtetest, mis määravad, kuidas lisandid liiguvad vahvli sees kõrgendatud temperatuuridel.

Seevastu ioonide implanteerimine hõlmab lisandite süstimist otse vahvli pinnale. Enamik sisestatud lisandite aatomeid jäävad pinnakihi alla paigale. Sarnaselt termilise difusiooniga juhitakse ka nende siirdatud aatomite liikumist difusioonireeglid. Ioonide implanteerimine on suures osas asendanud vanema termilise difusioonitehnika ning on nüüd hädavajalik väiksemate ja keerukamate seadmete tootmisel.

Levinud dopinguprotsessid ja -rakendused

1. Difusioondoping: selle meetodi puhul hajutatakse lisandiaatomid ränivahvlisse kõrgtemperatuurse difusiooniahju abil, mis moodustab difusioonikihi. Seda tehnikat kasutatakse peamiselt suuremahuliste integraallülituste ja mikroprotsessorite valmistamisel.

2.Ioonimplantaadi doping: see protsess hõlmab lisandite ioonide otsest süstimist ioonimplantaatoriga räniplaadile, luues ioonide implantatsioonikihi. See võimaldab kõrget dopingukontsentratsiooni ja täpset juhtimist, mistõttu sobib see hästi integreeritavate ja suure jõudlusega kiipide tootmiseks.

3. Keemiline aurustamine-sadestamine: selle tehnika puhul moodustatakse räniplaadi pinnale keemilise aurustamise teel legeeritud kile, näiteks räninitriid. See meetod pakub suurepärast ühtlust ja korratavust, mistõttu on see ideaalne spetsiaalsete kiipide valmistamiseks.

4. Epitaksiaalne doping: see lähenemisviis hõlmab monokristall-substraadile legeeritud monokristallikihi, näiteks fosforiga legeeritud räniklaasi, epitaksiaalset kasvatamist. See sobib eriti hästi kõrge tundlikkusega ja kõrge stabiilsusega andurite meisterdamiseks.

5. Lahuse meetod: Lahuse meetod võimaldab muuta dopingu kontsentratsioone, kontrollides lahuse koostist ja sukeldumisaega. Seda tehnikat saab kasutada paljude materjalide, eriti poorse struktuuriga materjalide puhul.

6. Aurusadestamise meetod: see meetod hõlmab uute ühendite moodustamist väliste aatomite või molekulide reageerimisel materjali pinnal olevate aatomitega, kontrollides seega dopingmaterjale. See sobib eriti hästi õhukeste kilede ja nanomaterjalide dopinguks.

Igal dopinguprotsessi tüübil on oma ainulaadsed omadused ja kasutusala. Praktilisel kasutamisel on optimaalsete dopingutulemuste saavutamiseks oluline valida sobiv dopinguprotsess, mis lähtub konkreetsetest vajadustest ja materjali omadustest.

Dopingutehnoloogial on lai valik rakendusi erinevates valdkondades:

• Pooljuhtide tootmine:Doping on pooljuhtide tootmise põhitehnoloogia, mida kasutatakse peamiselt transistoride, integraallülituste, päikesepatareide ja muu loomiseks. Dopinguprotsess muudab pooljuhtide juhtivust ja optoelektroonilisi omadusi, võimaldades seadmetel vastata konkreetsetele funktsionaalsetele ja jõudlusnõuetele.
• Elektrooniline pakend:Elektroonilistes pakendites kasutatakse dopingutehnoloogiat pakkematerjalide soojusjuhtivuse ja elektriliste omaduste parandamiseks. See protsess parandab nii soojuse hajutamist kui ka elektroonikaseadmete töökindlust.
• Keemilised andurid:Dopingut kasutatakse laialdaselt keemiliste andurite valdkonnas tundlike membraanide ja elektroodide tootmiseks. Andurite tundlikkust ja reageerimiskiirust muutes hõlbustab doping kõrge tundlikkuse, selektiivsuse ja kiire reageerimisajaga seadmete väljatöötamist.
• Biosensorid:Samamoodi kasutatakse biosensorite valdkonnas dopingutehnoloogiat biokiipide ja biosensorite tootmiseks. See protsess muudab biomaterjalide elektrilisi ja bioloogilisi omadusi, mille tulemuseks on väga tundlikud, spetsiifilised ja kulutõhusad biosensorid.
• Muud väljad:Dopingutehnoloogiat kasutatakse ka erinevates materjalides, sealhulgas magnet-, keraamilistes ja klaasmaterjalides. Dopingu abil saab muuta nende materjalide magnetilisi, mehaanilisi ja optilisi omadusi, mille tulemuseks on suure jõudlusega materjalid ja seadmed.

Olulise materjali modifitseerimistehnikana on dopingutehnoloogia mitme valdkonna lahutamatu osa. Suure jõudlusega materjalide ja seadmete saavutamiseks on oluline dopinguprotsessi pidev täiustamine ja täiustamine.

Semicorexi pakkumisedkvaliteetsed SiC lahendusedpooljuhtide difusiooniprotsessi jaoks. Kui teil on küsimusi või vajate lisateavet, võtke meiega ühendust.

Kontakttelefon # +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com