Différence entre diffusion et implantation ionique
Diffusion vs implantation ionique
La différence entre la diffusion et l'implantation ionique peut être comprise une fois que vous comprenez quelle est la diffusion et l'implantation ionique. Tout d'abord, il convient de mentionner que la diffusion et l'implantation d'ions sont deux termes liés aux semi-conducteurs. Ce sont les techniques utilisées pour introduire des atomes de dopant dans les semi-conducteurs. Cet article porte sur les deux processus, leurs principales différences, avantages et inconvénients.
Qu'est-ce que la diffusion?
La diffusion est l'une des principales techniques utilisées pour introduire des impuretés dans les semi-conducteurs. Cette méthode examine le mouvement de dopant à l'échelle atomique et, en gros, le processus se produit à la suite du gradient de concentration. Le processus de diffusion est effectué dans des systèmes appelés «fours de diffusion". C'est assez cher et très précis.
Il y a Trois principales sources de dopants: gazeux, liquide et solides et le sources gazeuses sont les plus largement utilisés dans cette technique (sources fiables et pratiques: bf3, PH3, Cendre3). Dans ce processus, le gaz source réagit avec l'oxygène sur la surface de la plaquette, ce qui entraîne un oxyde de dopant. Ensuite, il se diffuse en silicium, formant une concentration de dopant uniforme à travers la surface. Sources liquides sont disponibles sous deux formes: bubblers et rotation sur le dopant. Les bulleurs convertissent le liquide en vapeur pour réagir avec l'oxygène puis pour former un oxyde de dopant sur la surface de la tranche. La tournure sur les dopants est des solutions de séchage à la forme doped sio2 couches. Sources solides Inclure deux formulaires: forme de comprimé ou de forme granulaire et de disque ou de forme de plaquette. Les disques de nitrure de bore (BN) sont le plus couramment utilisés une source solide qui peut être oxydée à 750 - 1100 0C.
Diffusion simple d'une substance (bleu) due à un gradient de concentration à travers une membrane semi-perméable (rose).
Qu'est-ce que l'implantation ionique?
L'implantation ionique est une autre technique d'introduction d'impuretés (dopants) aux semi-conducteurs. C'est une technique à basse température. Ceci est considéré comme une alternative à la diffusion à haute température pour l'introduction de dopants. Dans ce processus, un faisceau d'ions hautement énergiques s'adresse au semi-conducteur cible. Les collisions des ions avec les atomes de réseau entraînent la distorsion de la structure cristalline. L'étape suivante est le recuit, qui est suivi pour rectifier le problème de distorsion.
Certains avantages de la technique d'implantation ionique comprennent un contrôle précis du profil et de la posologie de profondeur, moins sensibles aux procédures de nettoyage de surface, et il a une large sélection de matériaux de masque tels que la photorésistance, le poly-si, les oxydes et les métaux.
Quelle est la différence entre la diffusion et l'implantation ionique?
• En diffusion, les particules se propagent à travers un mouvement aléatoire des régions de concentration plus élevées aux régions de concentration plus faible. L'implantation ionique implique le bombardement du substrat avec des ions, accélérant à des vitesses plus élevées.
• Avantages: La diffusion ne crée aucun dommage et la fabrication par lots est également possible. L'implantation ionique est un processus à basse température. Il vous permet de contrôler la dose précise et la profondeur. L'implantation ionique est également possible à travers les couches minces d'oxydes et de nitrures. Il comprend également des temps de processus courts.
• Désavantages: La diffusion est limitée à une solubilité solide et c'est un processus à haute température. Les jonctions peu profondes et les doses faibles sont difficiles le processus de diffusion. L'implantation ionique implique un coût publicitaire pour le processus de recuit.
• La diffusion a un profil dopant isotrope alors que l'implantation ionique a un profil dopant anisotrope.
Résumé:
Implantation ionique vs diffusion
La diffusion et l'implantation d'ions sont deux méthodes d'introduction d'impuretés aux semi-conducteurs (silicium - si) pour contrôler le type majoritaire du support et la résistivité des couches. En diffusion, les atomes de dopant se déplacent de la surface dans le silicium au moyen du gradient de concentration. Il se fait via des mécanismes de diffusion substitutionnels ou interstitiels. Dans l'implantation ionique, les atomes de dopant sont ajoutés avec force dans le silicium en injectant un faisceau d'ions énergétiques. La diffusion est un processus à haute température tandis que l'implantation ionique est un processus à basse température. La concentration de dopant et la profondeur de la jonction peuvent être contrôlées dans l'implantation ionique, mais elle ne peut pas être contrôlée dans le processus de diffusion. La diffusion a un profil dopant isotrope tandis que l'implantation ionique a un profil dopant anisotrope.
Images gracieuseté:
- Diffusion simple d'une substance (bleu) due à un gradient de concentration à travers une membrane semi-perméable (rose) par Elizabeth2424 (CC BY-SA 3.0)
