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《微晶半導(dǎo)體材料》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃微晶半導(dǎo)體材料 1.引言 半導(dǎo)體材料是最重要最有影響的功能材料之一,它在微電子領(lǐng)域具有獨(dú)一無二的地位,同時(shí)又是光電子領(lǐng)域的主要材料[1]。其發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:上世紀(jì)中葉,單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功,導(dǎo)致了電子工業(yè)革命;上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明,促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),使人類進(jìn)入了信息時(shí)代;超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功,徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想,使
2、半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”,使人類跨入到量子效應(yīng)和低維結(jié)構(gòu)特性的新一代半導(dǎo)體器件和電路時(shí)代[2]?! ‖F(xiàn)階段,國(guó)際上已經(jīng)發(fā)展并且最有前途的半導(dǎo)體材料主要包括[3]:硅(Si)、鍺(Ge)、III-V族化合物,II-VI族化合物等單晶,IV-IV族化合物單晶、微晶、納米晶和非晶半導(dǎo)體?! ?.半導(dǎo)體材料摻雜 半導(dǎo)體摻雜原因目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)
3、計(jì)劃 完全純凈、具有完整晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體[4],在絕對(duì)零度溫度下,本征半導(dǎo)體的價(jià)帶是滿帶,受到光電注入或熱激發(fā)后,價(jià)帶中的部分電子會(huì)獲得足夠的能量,越過禁帶進(jìn)入能量較高的空帶,并在價(jià)帶中形成帶正電的空位(空穴),上述產(chǎn)生的電子和空穴均能自由移動(dòng),成為載流子。但是常溫下本征半導(dǎo)體中載流子濃度很低,電導(dǎo)率較小,載流子濃度對(duì)溫度變化敏感,所以很難對(duì)半導(dǎo)體特性進(jìn)行控制,因此實(shí)際應(yīng)用不多?! 楦淖儼雽?dǎo)體材料的載流子濃度和導(dǎo)電類型,我們將一定數(shù)量和一定種類的雜質(zhì)摻入其中,以硅晶體為例,摻入的雜質(zhì)主要有Ⅲ、Ⅴ族的硼、磷、砷、銻等,這些雜質(zhì)在晶體中一般能替代硅原子,占據(jù)晶格位置
4、,并能在適當(dāng)溫度下電離形成自由電子或空穴,控制和改變晶體的導(dǎo)電能力,上述過程就稱為摻雜。根據(jù)所摻雜質(zhì)不同,又可以形成P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。 摻雜方法介紹 半導(dǎo)體摻雜的兩種主要方式包括高溫?cái)U(kuò)散和離子注入?! 「邷?cái)U(kuò)散:一直到20世紀(jì)70年代,雜質(zhì)摻雜主要是由高溫?cái)U(kuò)散的方式來完成,雜質(zhì)原子通過氣相源或摻雜過的氧化物擴(kuò)散或淀積到硅晶片的表面,這些雜質(zhì)濃度將從表面到體內(nèi)單調(diào)下降,而雜質(zhì)分布主要是由高溫與擴(kuò)散時(shí)間來決定?! ‰x子注入:摻雜離子以離子束的形式注入半導(dǎo)體內(nèi),雜質(zhì)濃度在半導(dǎo)體內(nèi)有個(gè)峰值分布,雜質(zhì)分布主要由離子質(zhì)量和注入能量決定。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解,并
5、感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 在半導(dǎo)體制造剛剛開始的階段,高溫?cái)U(kuò)散是晶片摻雜的主要手段。而隨著超 大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體芯片的特征尺寸越來越小,相應(yīng)的器件也越來越小,擴(kuò)散工藝已很難滿足生產(chǎn)要求,現(xiàn)在晶片制造中幾乎所有的摻雜工藝都是用離子注入實(shí)現(xiàn)的?! 〈送猓壳鞍l(fā)展的一些摻雜新技術(shù)還包括以下幾種: 等離子體浸沒摻雜:該技術(shù)最初是1986年在制備冶金工業(yè)中抗蝕耐磨合金時(shí)提出的,1988年,該技術(shù)開始進(jìn)入半
6、導(dǎo)體材料摻雜領(lǐng)域,用于薄膜晶體管的氧化、高劑量注入形成埋置氧化層、溝槽摻雜、吸雜重金屬的高劑量氫注入等工序。具有如下優(yōu)點(diǎn):以極低的能量實(shí)現(xiàn)高劑量注入;注入時(shí)間與晶片的大小無關(guān);設(shè)備和系統(tǒng)比傳統(tǒng)的離子注入機(jī)簡(jiǎn)單,成本低?! ⊥渡涫綒怏w浸入激光摻雜[6]:該技術(shù)是一種變革性的摻雜技術(shù),它可以得到其他方法難以獲得的突變摻雜分布、超淺結(jié)深度和相當(dāng)?shù)偷拇?lián)電阻。通過在一個(gè)系統(tǒng)中相繼完成摻雜、退火和形成圖形,P-GILD技術(shù)對(duì)工藝有著極大的簡(jiǎn)化,這大大地降低了系統(tǒng)的工藝設(shè)備成本。近年來,該技術(shù)已被成功地用于CMOS器件和雙極器件的制備中。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解,并感受到安
7、保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 快速汽相摻雜該技術(shù)以汽相摻雜劑方式直接擴(kuò)散到硅片中,以形成超淺結(jié)的快速熱處理工藝。其中,摻雜濃度通過氣體流量來控制,對(duì)于硼摻雜,使用B2H6為摻雜劑;對(duì)于磷摻雜,使用PH3為摻雜劑;對(duì)于砷摻雜,使用砷或TBA 為摻雜劑。目前,RVD技術(shù)已被成功地用于制備的PMOS器件,其結(jié)深為50nm。該P(yáng)M