故意将杂质引入材料的分子结构是半导体制造的关键步骤之一,这被称为掺杂。半导体独特的电学性质完全取决于其原子带中电子空穴和自由电子的数量。在稳定的热条件下,它们的浓度大致相等。
引入掺杂剂的原因是为了提高电导率半导体接近于常规导体的。例如,在硅(Si)半导体晶片中加入镓(Ga)、硼(Bn)或磷(P)等杂质,会增加可用自由电子的数量,从而降低材料的电阻率。
掺杂半导体材料是利用扩散炉执行的,扩散炉可欧洲杯足球竞彩以在真空或大气环境下操作。本文将更详细地探讨扩散炉在半导体掺杂中的应用。
什么是扩散炉?
扩散炉由圆柱形加热室组成,可水平或垂直布置。每个方向都允许操作人员通过在加热元件的辐射表面和硅片之间提供一个均匀的空间来最大限度地提高热效率。
这证实了固相半导体在整个表面的加热具有高度的准确性和一致性,这对化学气相沉积(CVD)过程至关重要。
通常通过将气相杂质引入扩散炉的加热气氛来达到将掺杂剂扩散到加热的半导体的目的。气体分子可以渗透到硅衬底,并在升高的温度下扩散到固体中,这改变了半导体的化学成分。
例如,可以通过磷化氢(PH)的扩散来调节硅与磷的电子行为3.)。为了从扩散炉气氛中除去不需要的杂质,前驱气体可以加入惰性载体,如氮(N)。
为了进一步减少不必要的气相反应的数量,这一过程通常在真空或低压条件下进行。低压化学气相沉积(LPCVD)是目前生产中间体的主要方法之一半导体用于商业显示器,太阳能电池,薄膜结构等。
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