Halvleder-dopingproces

En af de unikke egenskaber ved halvledermaterialer er, at deres ledningsevne, såvel som deres ledningsevnetype (N-type eller P-type), kan skabes og kontrolleres gennem en proces kaldet doping. Dette involverer indføring af specialiserede urenheder, kendt som dopingmidler, i materialet for at danne krydsninger på overfladen af ​​waferen. Industrien anvender to hoveddopingteknikker: termisk diffusion og ionimplantation.

Ved termisk diffusion indføres doteringsmaterialer i den eksponerede overflade af det øverste lag af waferen, typisk ved hjælp af åbninger i siliciumdioxidlaget. Ved at påføre varme diffunderer disse dopingstoffer ind i waferens krop. Mængden og dybden af ​​denne diffusion er reguleret af specifikke regler afledt af kemiske principper, som dikterer, hvordan dopingstoffer bevæger sig inden i waferen ved forhøjede temperaturer.

I modsætning hertil involverer ionimplantation indsprøjtning af doteringsmaterialer direkte ind i waferens overflade. De fleste af de dopingatomer, der indføres, forbliver stationære under overfladelaget. I lighed med termisk diffusion styres bevægelsen af ​​disse implanterede atomer også af diffusionsregler. Ionimplantation har stort set erstattet den ældre termiske diffusionsteknik og er nu essentiel i produktionen af ​​mindre og mere komplekse enheder.

Almindelige dopingprocesser og -ansøgninger

1.Diffusionsdoping: I denne metode diffunderer urenhedsatomer ind i en siliciumwafer ved hjælp af en højtemperaturdiffusionsovn, som danner et diffusionslag. Denne teknik bruges primært til fremstilling af integrerede kredsløb og mikroprocessorer i stor skala.

2.Ionimplantationsdoping: Denne proces involverer direkte indsprøjtning af urenheder i siliciumwaferen med en ionimplantator, hvilket skaber et ionimplantationslag. Det giver mulighed for høj dopingkoncentration og præcis kontrol, hvilket gør den velegnet til produktion af højintegration og højtydende chips.

3. Kemisk dampaflejringsdoping: I denne teknik dannes en doteret film, såsom siliciumnitrid, på overfladen af ​​siliciumwaferen gennem kemisk dampaflejring. Denne metode giver fremragende ensartethed og repeterbarhed, hvilket gør den ideel til fremstilling af specialiserede chips.

4. Epitaksial Doping: Denne fremgangsmåde involverer dyrkning af et doteret enkeltkrystallag, såsom fosfordoteret siliciumglas, epitaksialt på et enkelt krystalsubstrat. Det er særligt velegnet til fremstilling af højfølsomme og højstabile sensorer.

5. Opløsningsmetode: Opløsningsmetoden giver mulighed for at variere dopingkoncentrationer ved at kontrollere opløsningens sammensætning og nedsænkningstiden. Denne teknik er anvendelig til mange materialer, især dem med porøse strukturer.

6. Dampaflejringsmetode: Denne metode involverer dannelse af nye forbindelser ved at reagere eksterne atomer eller molekyler med dem på overfladen af ​​materialet og dermed kontrollere dopingmaterialerne. Det er særligt velegnet til doping af tynde film og nanomaterialer.

Hver type dopingproces har sine unikke karakteristika og række af anvendelser. Ved praktisk brug er det vigtigt at vælge den passende dopingproces baseret på specifikke behov og materialeegenskaber for at opnå optimale dopingresultater.

Dopingteknologi har en bred vifte af anvendelser på tværs af forskellige områder:

• Fremstilling af halvledere:Doping er en kerneteknologi inden for halvlederfremstilling, der primært bruges til at skabe transistorer, integrerede kredsløb, solceller og meget mere. Dopingprocessen ændrer ledningsevnen og optoelektroniske egenskaber af halvledere, hvilket gør det muligt for enheder at opfylde specifikke funktions- og ydeevnekrav.
• Elektronisk emballage:Inden for elektronisk emballage bruges dopingteknologi til at forbedre den termiske ledningsevne og elektriske egenskaber af emballagematerialer. Denne proces forbedrer både varmeafledningsevnen og pålideligheden af ​​elektroniske enheder.
• Kemiske sensorer:Doping anvendes i vid udstrækning inden for kemiske sensorer til fremstilling af følsomme membraner og elektroder. Ved at ændre sensorernes følsomhed og responshastighed letter doping udviklingen af ​​enheder, der kan prale af høj følsomhed, selektivitet og hurtige responstider.
• Biosensorer:På samme måde, inden for biosensorer, anvendes dopingteknologi til fremstilling af biochips og biosensorer. Denne proces ændrer de elektriske egenskaber og biologiske egenskaber af biomaterialer, hvilket fører til biosensorer, der er meget følsomme, specifikke og omkostningseffektive.
• Andre felter:Dopingteknologi bruges også i forskellige materialer, herunder magnetiske, keramiske og glasmaterialer. Gennem doping kan disse materialers magnetiske, mekaniske og optiske egenskaber ændres, hvilket resulterer i materialer og enheder med høj ydeevne.

Som en afgørende materialemodifikationsteknik er dopingteknologi en integreret del af flere områder. Kontinuerlig forbedring og forfining af dopingprocessen er afgørende for at opnå højtydende materialer og enheder.

Semicorex tilbyderSiC-løsninger af høj kvalitettil halvlederdiffusionsproces. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com