半导体扩散工艺是什么

半导体扩散工艺是什么,第1张

扩散技术目的在于控制半导体中特定区域内杂质的类型、浓度、深度和PN结。在集成电路发展初期是半导体器件生产的主要技术之一。但随着离子注入的出现,扩散工艺在制备浅结、低浓度掺杂和控制精度等方面的巨大劣势日益突出,在制造技术中的使用已大大降低。1 扩散机构2 替位式扩散机构这种杂质原子或离子大小与Si原子大小差别不大,它沿着硅晶体内晶格空位跳跃前进扩散,杂质原子扩散时占据晶格格点的正常位置,不改变原来硅材料的晶体结构。硼、磷、砷等是此种方式。 3. 填隙式扩散机构这种杂质原子大小与Si原子大小差别较大,杂质原子进入硅晶体后,不占据晶格格点的正常位置,而是从一个硅原子间隙到另一个硅原子间隙逐次跳跃前进。镍、铁等重金属元素等是此种方式在当今的亚微米工艺中,由于浅结、短沟的限制,硅片工艺后段的热过程越来越被谨慎地使用,但是退火仍然以不同的形式出现在工艺的流程中。退火可以激活杂质,减少缺陷,并获得一定的结深。它的工艺时间和温度关系到结深和杂质浓度。4磷掺杂由于磷掺杂的控制精度较底,它已经渐渐地退出了工艺制作的舞台。但是在一些要求不高的工艺步骤仍然在使用。5多晶掺杂向多晶中掺入大量的杂质,使多晶具有金属导电特质,以形成MOS之“M”或作为电容器的一个极板或形成多晶电阻,之所以不用离子注入主要是出于经济的原因

1、电容的物理意义是电荷随电压的变化量,对于扩散电容,电压引起的电荷变化主要来自于非平衡少子的注入,与产生复合无关,也就与少子寿命无关。所以选第三项

2、扩散电容充放电的过程即非平衡载流子渡过基区的过程,可见充放电的时间就是渡越时间,选第一项

3、发射结注入效率等于1-发射区方阻除以基区方阻,共射极电流放大倍数等于100,从以上两个条件可以得到基区输运因子0.995,基区输运因子等于1-基区渡越时间除以基区少子寿命,最终计算结果为第三个选项

4、没明白题目到底想问啥。

5、共射极电流放大倍数等于分子(基区输运因子乘以发射结注入效率)除以分母(1-基区输运因子乘以发射结注入效率),计算结果是44,选第一项。

6、根据爱因斯坦关系,由于电子的迁移率大于空穴的迁移率,电子的扩散系数大于空穴的扩散系数。在相同的浓度梯度下(材料掺杂和偏置电压相同),显然电子的扩散电流要大于空穴的扩散电流对于PNP管。发射区的扩散电流是电子扩散电流,可见PNP管的发射结注入效率比NPN管低。扩散系数大的电子在基区的渡越时间比较短,基区输运因子等于1-基区渡越时间除以基区少子寿命,可见NPN管的基区输运因子大于PNP管,选第三项。

基区扩散是先扩散再氧化,还是先氧化再扩散

(1)对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e (Emitter)、基极b (Base)和集电极c (Collector)。

(2)在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流了,这时形成的电流IE是和自由电子运动方向相反的。


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