Difüzyon ve İyon İmplantasyonu Arasındaki Fark | İyon İmplantasyonu ve Difüzyon
Difüzyon ve İyon İmplantasyonu < Difüzyon ve iyon implantasyonu arasındaki fark, difüzyon ve iyon implantasyonunun ne olduğunu anladığınızda anlaşılabilir. Her şeyden önce, difüzyon ve iyon implantasyonu, yarıiletkenlerle ilgili iki terimden söz eder. Bunlar yarı iletkenlere dopant atomları tanıtmak için kullanılan tekniklerdir. Bu makale, iki süreç, bunların büyük farkları, avantajları ve dezavantajları ile ilgilidir.
Difüzyon Nedir?Difüzyon, yarıiletkenlere yabancı madde girmek için kullanılan temel tekniklerden biridir. Bu yöntem, dopantın atomik ölçekte hareketini dikkate alır ve temel olarak, süreç konsantrasyon gradyanının bir sonucu olarak gerçekleşir. Difüzyon işlemi, "
difüzyon fırınları " denilen sistemlerde gerçekleştirilir. Oldukça pahalı ve çok doğru. Bu teknikte en çok kullanılan gaz kaynağı, gazlı, sıvı ve katı
ve gaz kaynağı (Güvenilir ve kullanışlı kaynaklar: BF 3 , PH 3 , AsH 3 ). Bu işlemde, kaynak gazı, gofret yüzeyinde oksijen ile reaksiyona girerek bir katkı oksidi oluşturur. Daha sonra, Silikon'a dağılır ve yüzey boyunca eşit bir katkı konsantrasyonu oluşturur. Sıvı kaynakları iki formda mevcuttur: kabarcıklar ve dopant spinleri. Kabarcıklar, oksijen ile reaksiyona girmek için sıvıyı bir buhar haline getirir ve daha sonra, gofret yüzeyinde bir katkıcı oksit oluştururlar. Spin dopantlar, katkılı SiO 2 katmanlarının kurutulması solüsyonlarıdır. Katı kaynaklar iki form içerir: tablet veya granüler form ve disk veya gofret formu. Bor nitrür (BN) diskler, 750 - 1100 0 C'de oksitlenebilen, en sık kullanılan katı bir kaynaktır.
İyon implantı, yarı iletkenlere yabancı madde (katkı maddeleri) katan başka bir tekniktir. Düşük sıcaklık tekniğidir. Bu, dopantların tanıtılması için yüksek sıcaklık difüzyonuna bir alternatif olarak düşünülür. Bu işlemde, yüksek enerjili iyonlardan oluşan bir ışın hedef yarı iletkene yöneliktir. İyonların kafes atomlarıyla çarpışmaları, kristal yapının bozulmasına neden olur. Bir sonraki adım bozulma problemini gidermek için yapılan tavlamadır.
İyon implantasyon tekniğinin bazı avantajları derin profil ve dozajın hassas kontrolü, yüzey temizleme prosedürlerine karşı daha az duyarlıdır ve fotorezist, poli-Si, oksitler gibi geniş bir maske materyali seçimine sahiptir, ve metal.
Difüzyon ve İyon İmplantasyonu arasındaki fark nedir?• Difüzyonda parçacıklar, yüksek konsantrasyon bölgelerinden düşük konsantrasyonlu bölgelere rastgele hareketle yayılır. İyon implantasyonu, substratın iyonlarla bombardımanını ve daha yüksek hızları hızlandırmayı içerir.
•
Avantajları:
Difüzyon hasar oluşturmaz ve seri imalat da mümkündür. İyon implantasyonu düşük sıcaklıkta bir işlemdir. Hassas dozu ve derinliği kontrol etmenizi sağlar. İyon implantı, oksitlerin ve nitrürlerin ince katmanları yoluyla da mümkündür. Aynı zamanda kısa işlem süreleri içerir. • Dezavantajları:
Difüzyon katı çözünürlüğü ile sınırlıdır ve yüksek sıcaklıklı bir prosestir. Sığ kavşaklar ve düşük dozajlar difüzyon işlemi zordur. İyon implantasyonu, tavlama işlemi için ilave bir maliyet içerir. • Difüzyon izotropik bir dopant profiline sahipken, iyon implantasyonu anizotropik bir dopant profiline sahiptir. Özet:
İyon İmplantasyonu ve Difüzyon
Difüzyon ve iyon implantasyonu, taşıyıcının çoğunluğunu ve katmanların direncini kontrol etmek için yarı iletkenlere (Silicon - Si) yabancı madde girmenin iki yöntemidir. Diffüzyonda, katkı maddesi atomları, konsantrasyon gradyanı ile yüzeyden Silikona doğru hareket eder. İkameli veya interstisyel difüzyon mekanizmaları yoluyla yapılır. İyon implantasyonunda, doping atomları enerjik bir iyon demeti enjekte ederek Silikon'a kuvvetle eklenir. Difüzyon yüksek sıcaklıkta iken iyon implantasyonu düşük sıcaklıkta gerçekleşir. Dopant konsantrasyonu ve bağlantı derinliği iyon implantasyonunda kontrol edilebilir, ancak difüzyon prosesinde kontrol edilemez. Difüzyon, izotropik bir dopant profiline sahipken iyon implantasyonu, anizotropik bir dopant profiline sahiptir.
Görüntüler Nezaket:
Elizabeth2424 (CC BY-SA 3. 0) tarafından yarı geçirgen bir zar (pembe) boyunca bir konsantrasyon gradyanı nedeniyle bir maddenin basit difüzyonu (mavi)
