Бір кристалл кристалды кристалды кристалды кристалды кристалды кристалды допингтің айырмашылығы неде?

Екеуі де n типті жартылай өткізгіштер, бірақ бір кристалды кристалды кремсондағы мышьяк пен фосфор допингінің арасындағы айырмашылық неде? Бір кристалды кремнийде, мышьяк (AS) және фосфор (P) және жиі қолданылатын N-типті дефальский болып табылады (тегін электрондармен қамтамасыз етілген гиперентті элементтер). Алайда, атом құрылымындағы айырмашылықтарға, физикалық қасиеттерге және өңдеу сипаттамаларына байланысты олардың допингтік эффектілері мен қолданбалы сценарийлері айтарлықтай ерекшеленеді.

I. Атом құрылымы және торлы әсерлер

Атом радиусы және тордың бұрмалануы

Фосфор (P): кремнийден аз (1.11 å) атомдық радиусымен (1.11 å) аз, силикон торының, стресстің, стресстің аздығынан және материалдық тұрақтылықты азырақ меңгереді.

Мышьяк (AS): кремсоннан үлкен, бұл кремнийден үлкен, силиконнан үлкен, ең үлкен тордың бұрмалануымен, соғұрлым үлкен кемеге ие, сонымен қатар аффектілермен және тасымалдаушыға әсер етуі мүмкін.

Кремнийдегі өз позициясында да, екі де-еппредтер де алмастырушы доптанттар (кремний атомдарын ауыстыру) ретінде әрекет етеді. Алайда, оның үлкен радиусына байланысты, мышьякты кремниймен ауыратын матч бар, олар локализацияланған ақаулардың өсуіне әкеледі.

Ii. Электр қасиеттеріндегі айырмашылықтар

Донордың энергетикалық деңгейі және иондау энергиясы

Фосфор (P): Донорлық энергия деңгейі - өткізгіштің түбінен шамамен 0,044 EV құрайды, нәтижесінде иондау энергиясы төмен болады. Бөлме температурасында ол толығымен иондалған, ал тасымалдаушы (электронды) концентрация допинг концентрациясына жақын.

Arsenic (as): Донорлық энергия деңгейі шамамен 0,049 EV құрайды. Төмен температурада ол толық емес иондалған, нәтижесінде тасымалдаушының концентрациясы допинг концентрациясынан сәл төмен. Жоғары температурада (мысалы, 300 К жоғары), иондау тиімділігі фосфордан түседі.

Тасымалдаушы ұтқырлық

Фосфор-допед кремнийінде тордың аз бұрмалы және жоғары электронды ұтқырлығы бар (шамамен 1350 см / (бар)).

Мышьяк допинг заттың бұрғылауына және азаудығынан сәл төмен электронды ұтқырлықта (шамамен 1300 см / (бар / (зәді)) аздап төмендейді, бірақ жоғары допинг концентрациясында айырмашылық азаяды.

Iii. Диффузия және өңдеу сипаттамалары

Диффузиялық коэффициент

Фосфор (P): кремнийдегі оның диффузиялық коэффициенті салыстырмалы түрде үлкен (мысалы, 1100 ° C). Оның дифузиясы жоғары температурада тез, бұл терең түйіспелерді қалыптастыруға жарамды (мысалы, биполярлы транзистордың эмитенті).

Мышьяк (AS): оның диффузиялық коэффициенті салыстырмалы түрде аз (шамамен 1E-14 см, 1100 ° C). Оның дифуциясы баяу, бұл баяу, оны таяз түйіспелер жасауға жарамды етеді (мысалы, мосфет көзі / су төгетін аймақ және ультра таяз түйіспе құрылғылары).

Қатты ерігіштік

Фосфор (P): кремнийдегі максималды қатты ерігіштігі шамамен 1 × 10²¹ атомдары / см³.

Мышьяк (AS): оның қатты ерігіштігі одан да жоғары, шамамен 2,2 × 10²¹ атомдар / см³. Бұл жоғары допинг концентрациясын алуға мүмкіндік береді және жоғары өткізгіштігін қажет ететін охмиялық байланыс қабаттарына жарамды.

Ионды имплантация сипаттамасы

Мышьяканың атомдық массасы (74,92 u) фосфордан әлдеқайда көп (30.97 u). Ион имплантациясы қысқа диапазон мен таяз тереңдікке мүмкіндік береді, бұл таяз түйіннің тереңдігін нақты бақылауға жарамды етеді. Фосфор, екінші жағынан, исплантацияның тереңдігін тереңірек қажет етеді және оның үлкен таралу коэффициентіне байланысты, оны бақылау қиынырақ.

Бір кристалды кремнийдегі мышьяк пен фосфор арасындағы негізгі айырмашылықтарды бір кристалды силиконда жинақтауға болады: фосфор терең түйісулерге, орташа концентрацияға, қарапайым өңдеуге, қарапайым өңдеуге және жоғары ұтқырлыққа сәйкес келеді; Мышьяк таяз түйісуге, жоғары концентрацияны, допингтің жоғары тереңдігін, бірақ айтарлықтай тордың әсеріне сәйкес келеді. Практикалық қосымшаларда тиісті допант, құрылғы құрылымына (мысалы, түйісу тереңдігі және концентрацияға қойылатын талаптар), технологиялық жағдай (мысалы, диффузия / имплантация параметрлері), және жұмыс мақсаттары (мысалы,, ұтқырлық және өткізгіштік) негізінде таңдау керек.

Subicorex жоғары сапалы жалғыз кристалды ұсынадыКремний өнімдеріжартылай өткізгіште. Егер сізде қандай-да бір сұраныс болса немесе қосымша мәліметтер қажет болса, бізбен байланыста болудан тартынбаңыз.

Байланыс телефоны # + 86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com