Ho kenngoa ha ion ke mokhoa oa ho kenyelletsa palo e itseng le mofuta oa litšila ka har'a lisebelisoa tsa semiconductor ho fetola thepa ea bona ea motlakase. Chelete le kabo ea litšila li ka laoloa ka nepo.
Karolo ea 1
Ke hobane'ng ha u sebelisa mokhoa oa ho kenya ion
Ha ho etsoa lisebelisoa tsa semiconductor ea matla, sebaka sa P / N sa doping ea setsoliphaphatha tsa silicone ka finyelloa ka ho hasana. Leha ho le joalo, diffusion kamehla ea ho se hloeke liathomo kasilicon carbidee tlase haholo, kahoo ke ntho e sa utloahaleng ho fihlella doping e khethiloeng ka mokhoa oa ho hasana, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 1. Ka lehlakoreng le leng, maemo a mocheso a ho kenngoa ha ion a tlase ho feta a ts'ebetso ea ho hasana, 'me kabo ea doping e bonolo le e nepahetseng. thehoa.
Setšoantšo sa 1 Papiso ea litheknoloji tsa doping le ho kenya ion ka thepa ea silicon carbide.
Karolo ea 2
Mokhoa oa ho fihlelasilicon carbideho kenngoa ha ion
Thepa e tloaelehileng ea ho kenya ion ea matla a phahameng e sebelisoang ts'ebetsong ea tlhahiso ea silicon carbide haholo-holo e na le mohloli oa ion, plasma, likarolo tsa aspiration, magnets analytical, maballo a ion, li-tubes tse potlakileng, likamore tsa ts'ebetso, le li-disk tsa ho hlahloba, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 2.
Setšoantšo sa 2 Setšoantšo sa Schematic sa lisebelisoa tsa ho kenngoa ha ion tsa silicon carbide tse matla haholo
(Mohloli: "Theknoloji ea Tlhahiso ea Semiconductor")
Ho kenngoa ha SiC ion hangata ho etsoa ka mocheso o phahameng, ho ka fokotsang tšenyo ea lesela la kristale le bakoang ke bombardment ea ion. Bakeng sa4H-SiC liphaphatha, tlhahiso ea libaka tsa mofuta oa N hangata e finyelloa ka ho kenya li-ion tsa nitrogen le phosphorus, le tlhahiso eaMofuta oa Plibaka hangata li finyelloa ka ho kenya li-ion tsa aluminium le li-ion tsa boron.
Letlapa la 1. Mohlala oa ho khetha doping ka tlhahiso ea lisebelisoa tsa SiC
(Mohloli: Kimoto, Cooper, Metheo ea Theknoloji ea Silicon Carbide: Khōlo, Boitšoaro, Lisebelisoa, le Likopo)
Setšoantšo sa 3 Papiso ea ho kenngoa ha ion ea matla a mangata le kabo ea mahloriso ea li-wafer surface doping
(Mohloli: G.Lulli, Selelekela sa Ion Implantation)
E le ho finyella motsoako oa doping o tšoanang sebakeng sa ho kenngoa ha ion, hangata baenjiniere ba sebelisa mekhoa e mengata ea ho kenya li-ion ho lokisa kakaretso ea mahloriso ea sebaka sa ho kenngoa (joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 3); ts'ebetsong ea sebele ea tlhahiso ea ts'ebetso, ka ho fetola matla a ho kenya matla le ho kenngoa ha tekanyo ea ion implantation, "doping concentration" le botebo ba doping ba sebaka sa ho kenngoa ha ion bo ka laoloa, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 4. (a) le (b); sehlomathiso sa ion se etsa ho kenngoa ha ion ka mokhoa o ts'oanang holim'a sephaphatha ka ho lekola bokaholimo ba sephaphatha ka makhetlo a mangata nakong ea ts'ebetso, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 4. (c).
(c) Tsela ea ho sisinyeha ha mochine oa ion nakong ea ho kenngoa ha ion
Setšoantšo sa 4 Nakong ea ts'ebetso ea ho kenngoa ha ion, mahloriso a litšila le botebo li laoloa ka ho fetola matla a ho kenngoa ha ion le lethal dose.
III
Ts'ebetso ea ho kenya letsoho bakeng sa ho kenngoa ha silicon carbide ion
Sebaka sa mahloriso, sebaka sa kabo, sekhahla sa ts'ebetso, bofokoli 'meleng le holim'a ho kenngoa ha ion ke lintlha tse ka sehloohong tsa ts'ebetso ea ho kenngoa ha ion. Ho na le lintlha tse ngata tse amang liphello tsa mekhahlelo ena, ho kenyelletsa le tekanyo ea ho kenngoa, matla, mokhoa oa kristale oa lintho tse bonahalang, mocheso oa ho kenngoa, mocheso oa annealing, nako ea annealing, tikoloho, joalo-joalo Ho fapana le silicon ion implantation doping, ho ntse ho le thata ho ionize ka ho feletseng. litšila tsa silicon carbide ka mor'a ion implantation doping. Ho nka sekhahla sa ionization se amohelang aluminium sebakeng se sa nke lehlakore sa 4H-SiC e le mohlala, maemong a mangata a 1 × 1017cm-3, sekhahla sa ionization se amohelang se ka ba 15% feela mochesong oa kamore (hangata sekhahla sa ionization sa silicon se batla se le joalo. 100%). E le ho finyella sepheo sa lebelo le phahameng la ts'ebetso le liphoso tse fokolang, mokhoa o phahameng oa mocheso oa mocheso o tla sebelisoa ka mor'a ho kenngoa ha ion ho tsosolosa mefokolo ea amorphous e hlahisoang nakong ea ho kenngoa, e le hore liathomo tse kentsoeng li kene sebakeng sa sebaka sa ho nkela sebaka 'me li kenngoe, joalokaha ho bontšitsoe. ho Setšoantšo sa 5. Hona joale, kutloisiso ea batho ea mokhoa oa ho phunya e ntse e fokola. Taolo le kutloisiso e tebileng ea ts'ebetso ea annealing ke e 'ngoe ea liphuputso tse shebaneng le ho kenngoa ha ion nakong e tlang.
Setšoantšo sa 5 Setšoantšo sa moralo oa phetoho ea tlhophiso ea athomo holim'a sebaka sa ho kenngoa ha silicon carbide ion pele le ka mor'a ho kenngoa ha ion, moo V.sie emetse likheo tsa silicon, VCe emetse likheo tsa khabone, Cie emela liathomo tse tlatsang khabone, le Siie emela liathomo tse tlatsang silicon
ion activation annealing ka kakaretso e kenyelletsa ho annealing ka ontong, ho anneal ka potlako le ka laser annealing. Ka lebaka la sublimation ea Si athomo ka thepa SiC, annealing mocheso ka kakaretso ha e fete 1800 ℃; sepakapaka se koalehang hangata se etsoa ka khase e sa sebetseng kapa ka mokelikeli. Li-ion tse fapaneng li baka litsi tse fapaneng tsa sekoli ho SiC mme li hloka mocheso o fapaneng oa annealing. Ho tsoa ho liphetho tse ngata tsa liteko, ho ka fihleloa qeto ea hore ha mocheso oa annealing o phahame, o phahamisa sekhahla sa ts'ebetso (joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 6).
Setšoantšo sa 6 Phello ea mocheso o thibelang sekhahla sa ho kenya motlakase ho kenngoa ha naetrojene kapa phosphorus ho SiC (mocheso oa kamore)
(Kakaretso ea lethal dose ea 1 × 1014cm-2)
(Mohloli: Kimoto, Cooper, Metheo ea Theknoloji ea Silicon Carbide: Khōlo, Boitšoaro, Lisebelisoa, le Likopo)
Ts'ebetso e tloaelehileng ea ts'ebetso ea ho kenya letsoho ka mor'a ho kenngoa ha SiC ion e etsoa sebakeng sa Ar at 1600 ℃ ~ 1700 ℃ ho tsosolosa sebaka sa SiC le ho kenya ts'ebetso ea dopant, ka tsela eo ho ntlafatsa conductivity ea sebaka se nang le doped; pele ho annealing, lera la filimi ea carbon e ka apesoa holim'a sekhukhu bakeng sa tšireletso ea holim'a metsi ho fokotsa ho senyeha ha holim'a metsi ho bakoang ke ho senyeha ha Si le ho falla ha athomo ea holim'a metsi, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 7; ka mor'a hore annealing, filimi ea carbon e ka tlosoa ka oxidation kapa corrosion.
Setšoantšo sa 7 Papiso ea bokaholimo ba liphaephe tsa 4H-SiC tse nang le tšireletso ea filimi ea carbon kapa ntle le eona tlas'a mocheso oa 1800 ℃.
(Mohloli: Kimoto, Cooper, Metheo ea Theknoloji ea Silicon Carbide: Khōlo, Boitšoaro, Lisebelisoa, le Likopo)
IV
Tšusumetso ea ho kenngoa ha SiC ion le ts'ebetso ea ho kenya tšebetsong
Ho kenngoa ha Ion le ts'ebetso e latelang ea ts'ebetso e tla hlahisa liphoso tse fokotsang ts'ebetso ea sesebelisoa: liphoso tse rarahaneng, liphoso tsa stacking (joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong sa 8), li-dislocation tse ncha, bofokoli bo sa tebang kapa bo tebileng ba matla, li-loops tsa basal plane dislocation le motsamao oa li-dislocation tse teng. Kaha ts'ebetso ea matla a matla a ion bombardment e tla baka khatello ho sephaphatha sa SiC, ts'ebetso ea ho kenya li-ion tsa mocheso o phahameng le matla a phahameng a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla a matla, a tla eketsa leqhubu la ntoa. Mathata ana hape a fetohile tataiso e hlokang ho ntlafatsoa le ho ithutoa ka potlako ts'ebetsong ea tlhahiso ea SiC ion implantation le annealing.
Setšoantšo sa 8 Setšoantšo sa moralo oa papiso pakeng tsa tlhophiso e tloaelehileng ea 4H-SiC lattice le liphoso tse fapaneng tsa stacking.
(Mohloli: Nicolὸ Piluso 4H-SiC Defects)
V.
Ntlafatso ea ts'ebetso ea ho kenya silicon carbide ion
(1) Filimi e tšesaane ea oxide e bolokiloe holim'a sebaka sa ho kenngoa ha ion ho fokotsa tekanyo ea tšenyo ea ho kenngoa ho bakoang ke ho kenngoa ha ion e matla ka holim'a silicon carbide epitaxial layer, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 9. (a) .
(2) Ntlafatsa boleng ba disk e shebiloeng ka har'a lisebelisoa tse kenngoeng tsa ion, e le hore sephaphatha le disk e shebiloeng li lumellane haholoanyane, conductivity ea mocheso ea disk e shebiloeng ho sephaphatha e be betere, 'me thepa e futhumatsa ka morao ea sephaphatha. ka mokhoa o ts'oanang, ho ntlafatsa boleng ba mocheso o phahameng oa mocheso le matla a matla a ho kenngoa ha ion ho li-wafers tsa silicon carbide, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 9. (b).
(3) Ntlafatsa sekhahla sa ho phahama ha mocheso le ho tšoana ha mocheso nakong ea ts'ebetso ea lisebelisoa tsa mocheso o phahameng oa mocheso.
Setšoantšo sa 9 Mekhoa ea ho ntlafatsa ts'ebetso ea ho kenngoa ha ion
Nako ea poso: Oct-22-2024