Точечные дефекты

Как правило, при прохождении иона через каждую плоскость решетки, смешается один атом. При ионной бомбардировке, вызывающей изменение состава поверхности слоя на 1 %, каждый атом в пределах глубины имплантации смешается несколько раз.

В некоторых случаях радиационные повреждения ведут к благоприятному изменению электрических или механических свойств материала. Однако чаше такие повреждения и их последствия бывают нежелательными. В полупроводниках примесные атомы, задержавшиеся между плоскостями решетки, не выполняют предназначенной им роли доноров или акцепторов; в то же время вакансии изменяют проводимость полупроводника, захватывая электроны или положительные заряды. Для получения оптимальных свойств необходимо, чтобы примесные ионы в строились в кристаллическую решетку и заполнили вакансии.

Многие точечные дефекты могут перемешаться и недолго сохраняются при комнатной температуре. Межузельные атомы заполняют вакансии или мигрируют к поверхности. Дефектные скопления и петли, напротив, обычно устойчивы, и для их устранения требуется отжиг: нагрев вещества ускоряет перегруппировку атомов, которые занимают энергетически более выгодные позиции в упорядоченной кристаллической решетке.

Стандартный технологический процесс производства микроэлектронных схем состоит из одного или нескольких этапов ионной имплантации, чередуемых с отжигом, в процессе которого примесные атомы встраиваются в кристаллическую решетку кремния. Электрическую основу работы микросхем составляют переходы между областями полупроводника с различными электрическими свойствами. Одна область содержит примесные атомы, легко отдающие электроны, которые повышают электрическую проводимость; эта область полупроводника имеет электронную, или л-типа, проводимость. Соседняя с ней область содержит иную примесь — ее атомы легко принимают электроны основного вещества, оставляя в нем положительно заряженные дырки; они подвижны и создают дырочную проводимость р- типа. На границе двух областей с различными типами проводимости возникает электрическое поле, которое играет ключевую роль в работе полупроводниковых схем.

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий