Difüzyon ve İyon İmplantasyonu Arasındaki Fark

Difüzyon ve İyon İmplantasyonu
 

Difüzyon ve iyon implantasyonu arasındaki fark, difüzyon ve iyon implantasyonunun ne olduğunu anladıktan sonra anlaşılabilir. Her şeyden önce, difüzyon ve iyon implantasyonunun yarı iletkenlerle ilgili iki terim olduğu belirtilmelidir. Bunlar, yarı iletkenlere katkı maddesi atomlarını sokmak için kullanılan tekniklerdir. Bu makale iki süreç, büyük farklılıkları, avantajları ve dezavantajları hakkındadır..

Difüzyon Nedir?

Difüzyon, yarı iletkenlere katışkıları sokmak için kullanılan ana tekniklerden biridir. Bu yöntem dopantın atomik ölçekte hareketini dikkate alır ve temel olarak işlem konsantrasyon gradyanının bir sonucu olarak gerçekleşir. Difüzyon işlemi “difüzyon fırınları”. Oldukça pahalı ve çok doğru.

Var üç ana dopant kaynağı: gaz, sıvı ve katılar ve gaz kaynakları Bu teknikte en yaygın kullanılanıdır (Güvenilir ve kullanışlı kaynaklar: BF₃, PH₃, Kül₃). Bu işlemde, kaynak gaz, gofret yüzeyi üzerinde oksijen ile reaksiyona girerek bir dopant oksit elde edilir. Daha sonra, Silikon'a yayılır ve yüzey boyunca homojen bir dopant konsantrasyonu oluşturur.. Sıvı kaynakları iki formda mevcuttur: kabarcıklar ve dopant üzerinde spin. Bubblers, oksijene tepki vermek ve daha sonra gofret yüzeyinde bir dopant oksit oluşturmak için sıvıyı buhara dönüştürür. Dopantlar üzerindeki spin, doped SiO'dan kurutma çözeltileridir₂ katmanlar. Katı kaynaklar iki form içerir: tablet veya taneli form ve disk veya gofret formu. Bor nitrür (BN) diskleri, 750 - 1100'de oksitlenebilen en yaygın kullanılan katı kaynaktır ⁰C.

Yarı geçirgen bir zar (pembe) üzerindeki konsantrasyon gradyanı nedeniyle bir maddenin (mavi) basit difüzyonu.

İyon İmplantasyonu Nedir?

İyon implantasyonu, yarı iletkenlere safsızlıkların (katkılar) sokulmasının başka bir tekniğidir. Düşük sıcaklık tekniğidir. Bu, katkı maddelerinin sokulması için yüksek sıcaklık difüzyonuna bir alternatif olarak kabul edilir. Bu süreçte, yüksek enerjili iyonlardan oluşan bir ışın hedef yarı iletkene yöneliktir. İyonların kafes atomlarıyla çarpışması kristal yapının bozulmasına neden olur. Bir sonraki adım, bozulma problemini düzeltmek için takip edilen tavlamadır..

İyon implantasyon tekniğinin bazı avantajları arasında derinlik profili ve dozajının hassas kontrolü, yüzey temizleme prosedürlerine daha az duyarlı olması ve fotorezist, poli-Si, oksitler ve metal gibi çok çeşitli maske malzemelerinin bulunması yer alır..

Difüzyon ve İyon İmplantasyonu arasındaki fark nedir?

• Difüzyonda, parçacıklar daha yüksek konsantrasyon bölgelerinden daha düşük konsantrasyon bölgelerine rasgele hareket yoluyla yayılır. İyon implantasyonu, substratın iyonlarla bombardımanını içerir ve daha yüksek hızlara hızlanır..

• Avantajları: Difüzyon hasar oluşturmaz ve parti üretimi de mümkündür. İyon implantasyonu düşük sıcaklıkta bir işlemdir. Hassas dozu ve derinliği kontrol etmenizi sağlar. İyon implantasyonu, ince oksit ve nitrür tabakaları yoluyla da mümkündür. Ayrıca kısa işlem süreleri içerir.

• Dezavantajları: Difüzyon katı çözünürlük ile sınırlıdır ve yüksek sıcaklıkta bir işlemdir. Sığ kavşaklar ve düşük dozajlar difüzyon sürecini zordur. İyon implantasyonu, tavlama işlemi için ek 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 çoğunluk tipini ve tabakaların direncini kontrol etmek için yarı iletkenlere (Silikon - Si) safsızlık katmanın iki yöntemidir. Difüzyonda, dopant atomları konsantrasyon gradyanı vasıtasıyla yüzeyden Silikon'a geçer. İkame veya interstisyel difüzyon mekanizmaları yoluyladır. İyon implantasyonunda, enerjik bir iyon ışını enjekte edilerek dopant atomları Silikon'a zorla eklenir. Difüzyon yüksek sıcaklıklı bir işlemken, iyon implantasyonu düşük sıcaklıklı bir işlemdir. Dopant konsantrasyonu ve birleşme derinliği iyon implantasyonunda kontrol edilebilir, ancak difüzyon işleminde kontrol edilemez. Difüzyon izotropik bir dopant profiline sahipken, iyon implantasyonu anizotropik bir dopant profiline sahiptir.

Görüntüler Nezaket:

1. Elizabeth2424 (CC BY-SA 3.0) ile yarı geçirgen bir zar (pembe) üzerinde bir konsantrasyon gradyanı nedeniyle bir maddenin (mavi) basit difüzyonu