Wytwarzanie warstw domieszkowych

Technologia stopowa

Płytkę germanu wraz z kulką indu umieszcza się w kasetce grafitowej i podgrzewa do temp ok. 50`C. Jest to temp. wyższa od temp topnienia Indu a niższa od temp topnienia germanu

Epitaksja - wytwarzanie cienkiej warstwy p.p monokryst na podłożu monokrystalicznym z zachowaniem ciągłości budowy krystalicznej z podłożem. Dzielimy na hetero i homoepitaksje. Najczęściej występuje homoepitaksja - czyli np. krzem na krzemie. Dużo jest metod otrzymywania warstwy epitaksjalnej:

• redyfuzja czterochlorku krzemu wodorem

SICL₄(gaz) +2H₂(gaz) = Si(ciało stałe) 4HCL(gaz)

SICL₄(gaz)+Si(ciało stałe)=2SICL₂(gaz)

Do p.p narastającego w procesie epitaksji można doprowadzać domieszki donorowe lub akceptorowe o koncentracji regulowanych w szerokim zakresie T>900`C

Dyfuzja- wytwarzanie w monokrystalicznym p.p cienkiej monokrystalicznej warstwy półprzewodnikowej na drodze dyfuzji. Przy dostatecznie dużej temp do powierzchni płytki podłożowej dostarcza się pewną liczbę atomów pierwiastka służącego jako domieszkę to wskutek chaotycznego ruchu cieplnego tych atomów będą one dyfundować w głąb podłoża tj. przesuwać się z obszarów o większej koncentracji do obszarów o mniejszej koncentracji.

a)dyfuzja z nieograniczonego żródła

N(x,t)=N_oerfc(x/2L_D)

b) dyfuzja z ograniczonego źródła

Predyfuzja- 1 część dyfuzji

Redyfuzja 2-część dyfuzji

Implantacja- polega na wbijaniu jonów kryształu wskutek bombardowania powierzchni płytki p.p jonami rozpędzonymi w silnym polu elektrycznym

We współczesnej technologii p.p implantacja jonów jest jednym z podstawowych procesów technologicznych stosowanych niekiedy zamiast dyfuzji lecz najczęściej jako proces uzupełniający.

1 źródło implantów

2 układ przyspiesza

3 pole magnetyczne

4 układ odchylający

5 komora z podgrzanym podłożem

PORÓWNANIE

Dyfuzja Implantacja

Proces wysokotemp Temp pokojowa

Gazy domieszkowe Wysoka próżnia

Tylko domieszki rozpuszcz Dowolne domiesz

w ciele stałym Dowolny kształt

Określony kształt wars domie warstwy domieszk

Tanie źródło domieszek Drogie domieszk