Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

39
вводятся доноры, то, как уже отмечалось, в кристаллической решетке они ио-
низируются с образованием свободных электронов и положительно заряжен-
ных ионов-доноров. Электроны являются значительно более подвижными час-
тицами, поэтому они быстро диффундируют в глубь кристалла и создают элек-
трическое поле, действующее на ионы-доноры. В результате эффективный ко-
эффициент диффузии донорных примесных атомов возрастает. Разумеется,
данный эффект заметно проявляется только тогда, когда дополнительное уве-
личение свободных электронов в кристалле превышает количество собствен-
ных носителей.
3.4. Формирование структур методом ионной имплантации
Сущность метода и отличительные особенности
Ионная имплантация – это управляемое введение примесных атомов
в поверхностный слой подложки путем бомбардировки ее ионами с энергией
от нескольких килоэлектрон-вольт до нескольких мегаэлектрон-вольт (обычно
от 20 кэВ до 100 кэВ). Процесс ионного легирования осуществляют для моди-
фикации свойств (в первую очередь электрофизических) поверхностного слоя.
Избирательность процесса легирования обеспечивается либо сканированием
остросфокусированного ионного пучка по заданной программе, либо переме-
щением широкого ленточного пучка по предварительно маскированной по-
верхности.
Ионы при движении в подложке сталкиваются с атомами подложки
и выбивают их из своих узлов. В результате вдоль траектории движения им-
плантированных ионов образуются многочисленные вакансии
и междоузельные атомы, то есть создаются радиационные дефекты. Когда
плотность пучка ионов превышает некоторое критическое значение, может об-
разоваться сплошной аморфный слой. В результате столкновений ионов
с атомами мишени они теряют свою энергию и, в конечном итоге, останавли-
ваются (обычно в междоузлиях). Для того чтобы внедренные таким образом
атомы смогли выполнить свои функции доноров или акцепторов,
их необходимо перевести из междоузлий в узлы кристаллической решетки. Это
осуществляют с помощью термического отжига. Другой важной задачей отжи-
га является устранение возникших радиационных дефектов и
восстановление
исходной кристаллической структуры. Температура и
продолжительность от-
жига определяется тем, насколько сильно нарушена кристаллическая структура
подложки.
Метод ионного легирования имеет ряд преимуществ по сравнению
с методом диффузии. Во-первых, этот метод универсален, так как с его помо-
щью можно вводить любые примеси в любое твердое тело. Во-вторых,
он обеспечивает высокую чистоту легирования, практически исключающую
попадание неконтролируемых примесей в легированный слой. В-третьих, ион-
ное легирование проводится при низких температурах (вплоть до комнатных),

Страницы