Difusi lwn Implantasi Ion
Perbezaan antara resapan dan implantasi ion boleh difahami setelah anda memahami apa itu resapan dan implantasi ion. Pertama sekali, perlu disebutkan bahawa penyebaran dan implantasi ion adalah dua istilah yang berkaitan dengan semikonduktor. Ia adalah teknik yang digunakan untuk memperkenalkan atom dopan ke dalam semikonduktor. Artikel ini adalah mengenai kedua-dua proses, perbezaan utama, kelebihan dan keburukannya.
Apakah Resapan?
Resapan ialah salah satu teknik utama yang digunakan untuk memasukkan bendasing ke dalam semikonduktor. Kaedah ini menganggap gerakan dopan pada skala atom dan, pada asasnya, proses itu berlaku akibat kecerunan kepekatan. Proses resapan dijalankan dalam sistem yang dipanggil "relau resapan". Ia agak mahal dan sangat tepat.
Terdapat tiga sumber utama dopan: gas, cecair dan pepejal dan sumber gas adalah sumber yang paling banyak digunakan dalam teknik ini (Sumber yang boleh dipercayai dan mudah: BF3, PH3, AsH3). Dalam proses ini, gas sumber bertindak balas dengan oksigen pada permukaan wafer menghasilkan oksida dopan. Seterusnya, ia meresap ke dalam Silikon, membentuk kepekatan dopan seragam di seluruh permukaan. Sumber cecair boleh didapati dalam dua bentuk: bubblers dan spin on dopant. Bubblers menukar cecair kepada wap untuk bertindak balas dengan oksigen dan kemudian membentuk oksida dopan pada permukaan wafer. Putaran pada dopan ialah larutan pengeringan dalam bentuk lapisan SiO2. Sumber pepejal termasuk dua bentuk: bentuk tablet atau butiran dan bentuk cakera atau wafer. Cakera boron nitrida (BN) ialah sumber pepejal yang paling biasa digunakan yang boleh teroksida pada 750 – 1100 0C.
Resapan mudah bahan (biru) disebabkan oleh kecerunan kepekatan merentasi membran separa telap (merah jambu).
Apakah itu Implantasi Ion?
Penempelan ion ialah satu lagi teknik untuk memperkenalkan bendasing (dopan) kepada semikonduktor. Ia adalah teknik suhu rendah. Ini dianggap sebagai alternatif kepada resapan suhu tinggi untuk memperkenalkan dopan. Dalam proses ini, pancaran ion yang sangat bertenaga ditujukan kepada semikonduktor sasaran. Perlanggaran ion dengan atom kekisi mengakibatkan herotan struktur kristal. Langkah seterusnya ialah penyepuhlindapan, yang diikuti untuk membetulkan masalah herotan.
Beberapa kelebihan teknik implantasi ion termasuk kawalan tepat profil kedalaman dan dos, kurang sensitif terhadap prosedur pembersihan permukaan, dan ia mempunyai pelbagai pilihan bahan topeng seperti photoresist, poli-Si, oksida dan logam.
Apakah perbezaan antara Difusi dan Implantasi Ion?
• Dalam resapan, zarah disebarkan melalui gerakan rawak dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah. Implantasi ion melibatkan pengeboman substrat dengan ion, mempercepatkan ke halaju yang lebih tinggi.
• Kelebihan: Resapan tidak menyebabkan kerosakan dan fabrikasi kelompok juga mungkin. Implantasi ion adalah proses suhu rendah. Ia membolehkan anda mengawal dos dan kedalaman yang tepat. Implantasi ion juga boleh dilakukan melalui lapisan nipis oksida dan nitrida. Ia juga termasuk masa proses yang singkat.
• Kelemahan: Resapan terhad kepada keterlarutan pepejal dan ia merupakan proses suhu tinggi. Persimpangan cetek dan dos yang rendah adalah sukar proses penyebaran. Implantasi ion melibatkan kos iklan untuk proses penyepuhlindapan.
• Resapan mempunyai profil dopan isotropik manakala implantasi ion mempunyai profil dopan anisotropik.
Ringkasan:
Ion Implantation vs Diffusion
Resapan dan implantasi ion ialah dua kaedah untuk memasukkan bendasing kepada semikonduktor (Silikon – Si) untuk mengawal jenis majoriti pembawa dan kerintangan lapisan. Dalam resapan, atom dopan bergerak dari permukaan ke Silikon melalui kecerunan kepekatan. Ia melalui mekanisme resapan penggantian atau interstisial. Dalam implantasi ion, atom dopan ditambah secara paksa ke dalam Silikon dengan menyuntik pancaran ion yang bertenaga. Resapan ialah proses suhu tinggi manakala implantasi ion ialah proses suhu rendah. Kepekatan dopan dan kedalaman simpang boleh dikawal dalam implantasi ion, tetapi ia tidak boleh dikawal dalam proses resapan. Resapan mempunyai profil dopan isotropik manakala implantasi ion mempunyai profil dopan anisotropik.
