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taoyulun木蟲 (正式寫手)
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半導(dǎo)體摻雜技術(shù) 轉(zhuǎn)發(fā)http://baike.baidu.com/view/334254.html?fromTaglist
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半導(dǎo)體的常用摻雜技術(shù)主要有兩種，即高溫（熱）擴散和離子注入。摻入的雜質(zhì)主要有兩類：第一類是提供載流子的受主雜質(zhì)或施主雜質(zhì)（如Si中的B、P、As）；第二類是產(chǎn)生復(fù)合中心的重金屬雜質(zhì)（如Si中的Au）。 (1)熱擴散技術(shù)：對于施主或受主雜質(zhì)的摻入，就需要進行較高溫度的熱擴散。因為施主或受主雜質(zhì)原子的半徑一般都比較大，它們要直接進入半導(dǎo)體晶格的間隙中去是很困難的；只有當晶體中出現(xiàn)有晶格空位后，雜質(zhì)原子才有可能進去占據(jù)這些空位，并從而進入到晶體。為了讓晶體中產(chǎn)生出大量的晶格空位，所以，就必須對晶體加熱，讓晶體原子的熱運動加劇，以使得某些原子獲得足夠高的能量而離開晶格位置、留下空位（與此同時也產(chǎn)生出等量的間隙原子，空位和間隙原子統(tǒng)稱為熱缺陷），也因此原子的擴散系數(shù)隨著溫度的升高而指數(shù)式增大。對于Si晶體，要在其中形成大量的空位，所需要的溫度大致為1000度[C]左右，這也就是熱擴散的溫度。 (2)離子注入技術(shù)：為了使施主或受主雜質(zhì)原子能夠進入到晶體中去，需要首先把雜質(zhì)原子電離成離子，并用強電場加速、讓這些離子獲得很高的動能，然后再直接轟擊晶體、并“擠”進到里面去；這就是“注入”。當然，采用離子注入技術(shù)摻雜時，必然會產(chǎn)生出許多晶格缺陷，同時也會有一些原子處在間隙中。所以，半導(dǎo)體在經(jīng)過離子注入以后，還必須要進行所謂退火處理，以消除這些缺陷和使雜質(zhì)“激活"。 (3)與摻雜有關(guān)的問題： �、賁i的熱氧化技術(shù)：因為當Si表面原子與氧原子結(jié)合成一層SiO2后，若要進一步增厚氧化層的話，那么就必須要讓外面的氧原子擴散穿過已形成的氧化層、并與下面的Si原子結(jié)合，而SiO2膜是非晶體，氧原子在其中的擴散速度很小，因此，往往要通過加熱來提高氧原子的熱運動能量，使得能夠比較容易地進入到氧化層中去，這就是熱氧化。所以，Si的熱氧化溫度一般也比較高（～1000度[C]左右）。 �、陔s質(zhì)的激活：因為施主或受主雜質(zhì)原子要能夠提供載流子，就必須處于替代Si原子的位置上。這樣才有多余的或者缺少的價電子、以產(chǎn)生載流子。所以在半導(dǎo)體中，即使摻入了施主或受主雜質(zhì)，但是如果這些雜質(zhì)原子沒有進入到替代位置，那么它們也將起不到提供載流子的作用。為此，就還需要進行一定的熱處理步驟——激活退火。 �、跘u、Pt等重金屬雜質(zhì)原子的擴散：重金屬雜質(zhì)與施主或受主雜質(zhì)不同，因為重金屬雜質(zhì)的原子半徑很小，即使在較低溫度下也能夠很容易地通過晶格間隙而進入到半導(dǎo)體中去，所以擴散的溫度一般較低。例如擴散Au，在700C下，只要數(shù)分鐘，Au原子即可分布到整個Si片。 http://baike.baidu.com/view/334254.html?fromTaglist |
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