Ion implantation waa hab lagu daro xaddi gaar ah iyo nooca wasakhda ah maaddooyinka semiconductor si loo beddelo hantidooda korantada. Qadarka iyo qaybinta wasakhda si sax ah ayaa loo xakamayn karaa.
Qaybta 1
Waa maxay sababta loo isticmaalo habka ion implantation
Soo saarista aaladaha korantada ee semiconductor, gobolka P/N ee doping-ka dhaqankamaraqa silikoonwaxaa lagu gaari karaa faafin. Si kastaba ha ahaatee, faafinta joogtada ah ee atamka wasakhaysan ee ku jirasilikoon carbideAad ayuu u hooseeyaa, markaa waa wax aan macquul ahayn in lagu gaaro doping xulashada habka faafinta, sida ku cad Jaantuska 1. Dhanka kale, xaaladaha heerkulka ion implantation way ka hooseeyaan kuwa habka faafinta, iyo qaybinta doping ka dabacsan oo sax ah la sameeyo.
Jaantuska 1 Isbarbardhigga fidinta iyo teknooloojiyada ion implantation doping maaddooyinka silikoon carbide
Qaybta 2
Sida loo gaarosilikoon carbideion implantation
Qalabka tamarta sare leh ee caadiga ah ee loo isticmaalo habka wax soo saarka silikoon carbide wuxuu ka kooban yahay il ion, balasma, qaybaha hamiga, magnets analytical, alwaaxyada ion, tuubooyinka dardargelinta, qolalka habka, iyo saxannada iskaanka, sida ku cad sawirka 2.
Jaantuska 2 Jaantuska jaantuska ee qalabka galinta tamarta sare ee silicon carbide
(Isha: "Tiknoolajiyada Wax Soo Saarka Semiconductor")
Gelitaanka SiC ion waxaa inta badan lagu fuliyaa heerkul sare, kaas oo yareeyn kara waxyeelada shabagga crystal ee ay keento bamamka ion. Waayo4H-SiC wafer, wax soo saarka ee meelaha N-nooca waxaa sida caadiga ah lagu gaaro by beerista nitrogen iyo fosfooraska ions, iyo wax soo saarka eeNooca PAagagga waxaa badanaa lagu gaaraa iyada oo la gelinayo aluminium aluminium iyo ion boron.
Shaxda 1. Tusaalaha doping-ga la xushay ee soo saarista aaladda SiC
(Isha: Kimoto, Cooper, Aasaaska Tignoolajiyada Silicon Carbide: Kobaca, Tilmaamaha, Qalabka, iyo Codsiyada)
Jaantuska 3 Isbarbardhigga tamar-garab-tallaac badan oo tamar ah iyo qaybinta xooga saarista dusha sare ee wafer
(Xigasho: G.Lulli, Hordhaca Ion Implantation)
Si loo gaaro isku-duubnaanta doping-ka isku midka ah ee aagga implantation ion, injineerada sida caadiga ah waxay isticmaalaan tallaalka ion-talaabo badan si ay u hagaajiyaan guud ahaan qaybinta fiirsashada aagga tallaalka (sida ku cad Jaantuska 3); habka dhabta ah ee habka wax soo saarka, iyada oo la hagaajinayo tamarta dhejinta iyo qiyaasta tallaalka ee ion implanter, xoojinta doping-ka iyo qoto-dheeraanta ion ee aagga ion waa la xakameyn karaa, sida ku cad sawirka 4. (a) iyo (b); Ion implanter-ku wuxuu sameeyaa ion isku mid ah oo ku dhejinta dusha sare ee waferka isaga oo sawiraya dusha waferka marar badan inta lagu jiro hawlgalka, sida ku cad sawirka 4. (c).
(c) Dhaqdhaqaaqa dhaqdhaqaaqa ion implanter inta lagu jiro ion implantation
Jaantus 4 Inta lagu jiro habka ion implantation, xoojinta wasakhda iyo qoto dheer waxaa lagu xakameynayaa iyada oo la hagaajinayo tamarta ion implantation tamarta iyo qiyaasta
III
Habka kicinta kicinta ee tallaalka ion carbide silicon
Feejignaanta, aagga qaybinta, heerka firfircoonida, cilladaha jidhka iyo dusha sare ee ion implantation waa xuduudaha ugu muhiimsan ee habka tallaalka ion. Waxaa jira arrimo badan oo saameeya natiijooyinka xuduudahan, oo ay ku jiraan qiyaasta implantation, tamarta, hanuuninta crystal ee alaabta, heerkulka implantation, annealing heerkulka, annealing time, deegaanka, iwm wasakhda silikon carbide ka dib ion implantation doping. Qaadashada heerka ionization aluminium aluminium ee gobolka dhexdhexaadka ah ee 4H-SiC tusaale ahaan, marka la eego xoojinta doping ee 1 × 1017cm-3, heerka ionization aqbaluhu waa kaliya 15% heerkulka qolka (sida caadiga ah heerka ionization ee silikon waa qiyaastii. 100%). Si loo gaaro yoolka heerka firfircoonida sare iyo cilladaha yar yar, habka heerkulka sare ee nuugista ayaa la isticmaali doonaa ka dib ion implantation si dib loogu soo celiyo cilladaha amorphous ee soo baxa inta lagu jiro tallaalka, si atomiyada la geliyo ay galaan goobta beddelka oo la dhaqaajiyo, sida muuqata. Jaantuska 5. Waqtigan xaadirka ah, fahamka dadku ee habka geeddi-socodka tirtiridda ayaa weli xaddidan. Xakamaynta iyo fahamka qoto dheer ee habka nuugista ayaa ah mid ka mid ah diiradda cilmi-baarista ee beeritaanka ion mustaqbalka.
Jaantuska 5 Jaantuska qaabaynta atomiga ayaa isbeddela oo ku yaal aagga dhejinta ion carbide ka hor iyo ka dib, halka Vsiwaxay ka dhigan tahay boosaska silikon, VCwaxay ka dhigan tahay boosaska kaarboonka, Ciwaxay ka dhigan tahay atamka buuxinta kaarboonka, iyo Siiwaxay ka dhigan tahay atamka buuxinta silikoon
Annealing activation Ion guud ahaan waxaa ka mid ah foornada foornada oo laga soo gooyo, nuugista degdega ah iyo nuugista laysarka. Sababo la xiriira sublimation ee atamka Si ee alaabta SiC, heerkulka annealing guud ahaan kama dhaafo 1800 ℃; jawiga xinjirta waxaa guud ahaan lagu fuliyaa gaas aan shaqaynayn ama faaruq. Iions kala duwan waxay sababaan xarumo cilladeed oo kala duwan oo ku yaal SiC waxayna u baahan yihiin heerkul kala duwan. Natiijooyinka tijaabada ah intooda badan, waxaa lagu soo gabagabeyn karaa in heerkulku sarreeyo, uu sareeyo heerka firfircoonida (sida ku cad sawirka 6).
Jaantuska 6 Saamaynta heerkulka xinjirta ee heerka firfircoonida korantada ee nitrogen ama galinta fosfooraska ee SiC (heerkulka qolka)
(Wadarta qiyaasta tallaalka 1 × 1014cm-2)
(Isha: Kimoto, Cooper, Aasaaska Tignoolajiyada Silicon Carbide: Kobaca, Tilmaamaha, Qalabka, iyo Codsiyada)
Habka kicinta ee inta badan la isticmaalo ka dib markii la geliyo SiC ion waxaa lagu fuliyaa jawiga Ar at 1600 ℃ ~ 1700 ℃ si dib loogu celiyo dusha SiC oo loo hawlgeliyo dopant-ka, taas oo kor u qaadeysa socodka aagga doped; ka hor inta aan la tirtirin, lakabka filimka kaarboonka ayaa lagu dabooli karaa dusha sare ee wafer si loo ilaaliyo dusha sare si loo yareeyo xaalufka dusha sare ee ay keento Si desorption iyo socdaalka atomiga dusha, sida ku cad Jaantus 7; Ka dib marka la tirtiro, filimka kaarboonka waxaa laga saari karaa oksaydheynta ama daxalka.
Jaantuska 7 Isbarbardhigga qallafsanaanta dusha sare ee maraqyada 4H-SiC ee leh ama aan lahayn ilaalinta filimka kaarboon ee ka hooseeya 1800 ℃ heerkulka xuubka
(Isha: Kimoto, Cooper, Aasaaska Tignoolajiyada Silicon Carbide: Kobaca, Tilmaamaha, Qalabka, iyo Codsiyada)
IV
Saamaynta beerista SiC ion iyo habka kicinta ee annealing
Ion ku dhejinta iyo kicinta firfircoonida ee soo socota waxay si lama filaan ah u soo saari doontaa cillado yareeya waxqabadka qalabka: cilladaha dhibcaha adag, cilladaha isku dhejinta (sida ku cad Jaantuska 8), qallafsanaanta cusub, cilladaha heerka tamarta hooseeya ama qoto dheer, qulqulka qulqulka diyaaradda asalka ah iyo dhaqdhaqaaqa kala-baxyada jira. Maaddaama habka bambaanooyinka tamarta-sare ee tamarta ay u keeni doonto culeyska waferka SiC, habka ku-meel-gaadhka heerkulka-sare iyo tamar-sare waxay kordhin doontaa wafer-ka wafer-ka. Dhibaatooyinkani waxay sidoo kale noqdeen jihada degdega ah ee u baahan in la hagaajiyo oo lagu barto habka wax soo saarka ee SiC ion implantation iyo annealing.
Jaantuska 8 Jaantuska jaantuska ee isbarbardhigga u dhexeeya habaynta shafka caadiga ah ee 4H-SiC iyo khaladaadka isdul-saar ee kala duwan
(Isha: Nicolὸ Piluso 4H-SiC cilladaha)
V.
Hagaajinta habka dhejinta ion carbide silicon
(1) Filim khafiif ah oo oksaydh ah ayaa lagu hayaa dusha sare ee aagga dhejinta ion si loo yareeyo heerka dhaawaca dhejinta ee ay keento tamarta tamarta sare ee dusha sare ee lakabka epitaxial silicon carbide, sida ku cad sawirka 9. (a) .
(2) Hagaajinta tayada saxanka bartilmaameedka ah ee qalabka implantation ion, si waferka iyo saxanka bartilmaameedku si aad ah ugu habboon yihiin, heerkulka kulaylka ee saxanka bartilmaameedka ee maraqa ayaa ka sii fiican, qalabkuna wuxuu kululeeyaa dhabarka waferka. si ka sii mid ah, hagaajinta tayada heerkulka sare iyo tamarta sare ee ion ku dhejinta waferrada silikoon carbide, sida ku cad sawirka 9. (b).
(3) Kor u qaadida heerka kor u kaca heerkulka iyo lebisnaanta heerkulka inta lagu jiro hawlgalka qalabka heerkulka sare.
Jaantuska 9 Hababka lagu wanaajinayo habka beeritaanka ion
Waqtiga boostada: Oct-22-2024