Skillnad mellan jonimplantation och diffusion
Share
Huvudskillnad - Ionimplantation mot diffusion
Termerna jonimplantation och diffusion är relaterade till halvledare. Det här är två processer som är inblandade i produktionen av halvledare. Ionimplantation är en grundläggande process som används för att göra mikrochips. Det är en lågtemperaturprocess som innefattar accelerationen av joner av ett visst element mot ett mål, vilket förändrar målets kemiska och fysiska egenskaper. Diffusion kan definieras som föroreningar av föroreningar i ett ämne. Det är den viktigaste tekniken som används för att införa orenheter i halvledare. Huvudskillnaden mellan jonimplantation och diffusion är det jonimplantation är isotrop och mycket riktad, medan diffusion är isotrop och involverar lateral diffusion.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är jonimplantation
- Definition, teori, teknik, fördelar
2. Vad är diffusion
- Definition, Process
3. Vad är skillnaden mellan jonimplantation och diffusion
- Jämförelse av viktiga skillnader
Nyckelord: Atom, diffusion, dopmedel, dopning, jon, jonimplantation, halvledare
Vad är jonimplantation
Ionimplantation är en lågtemperaturprocess som används för att förändra materialets kemiska och fysikaliska egenskaper. Denna process innefattar accelerationen av joner av ett visst element mot ett mål för att förändra målets kemiska och fysiska egenskaper. Denna teknik används huvudsakligen i halvledaranordningar.
Accelererade joner kan förändra målets sammansättning (om dessa joner stoppar och förblir i målet). De fysiska och kemiska förändringarna av målet är ett resultat av att jonerna slår till hög energi.
Ionimplantationsteknik
Ionimplantationsutrustning ska innehålla en jonkälla. Denna jonkälla ger joner av det önskade elementet. En accelerator används för att accelerera jonerna till en hög energi genom elektrostatiska medel. Dessa joner träffar målet, vilket är materialet som ska implanteras. Varje jon är antingen en atom eller en molekyl. Mängden ioner som implanteras på målet är känt som dosen. Eftersom den nuvarande leveransen för implantationen är liten kan dosen som kan implanteras vid en given tidsperiod också vara liten. Därför används denna teknik där mindre kemiska förändringar krävs.
En stor tillämpning av jonimplantation är dopningen av halvledare. Dopning är konceptet där föroreningar införs för en halvledare för att ändra halvledarens elektriska egenskaper.
Figur 1: En jonimplantationsmaskin
Fördelar med jonimplantationsteknik
Fördelarna med jonimplantation inkluderar exakt kontroll av dos och djup på profilen / implantationen. Det är en låg temperaturprocess, så det finns inget behov av värmebeständig utrustning. Andra fördelar inkluderar ett brett urval maskeringsmaterial (från vilket joner produceras) och utmärkt sidodos uniformitet.
Vad är diffusion
Diffusion kan definieras som föroreningar av föroreningar i ett ämne. Här är substansen vad vi kallar en halvledare. Denna teknik är baserad på koncentrationsgradienten hos en rörlig substans. Därför är det oavsiktligt. Men ibland utförs diffusion avsiktligt. Detta utförs i ett system som kallas diffusionsugn.
Dopant är ett ämne som används för att producera en önskad elektrisk egenskap i en halvledare. Det finns tre huvudformer av dopmedel: gaser, vätskor, fasta ämnen. Gasformiga dopmedel används emellertid i stor utsträckning i diffusionstekniken. Några exempel på gaskällor är AsH3, PH3, och B2H6.
Diffusionsprocess
Det finns två huvudsteg av diffusion enligt följande. Dessa steg används för att skapa dopade områden.
Pre-deponering (för doskontroll)
I detta steg introduceras önskade dopmedelatomer kontrollerbart till målet från metoder såsom gasfasdiffusioner och fastfasdiffusioner.
Figur 2: Introduktion av dopmedlet
Drive-in (för profilkontroll)
I detta steg drivs de införda dopmedlen djupare in i substansen utan att införa ytterligare dopantatomer.
Skillnad mellan jonimplantation och diffusion
Definition
Jonimplantation: Ionimplantation är en lågtemperaturprocess som används för att förändra materialets kemiska och fysikaliska egenskaper.
Diffusion: Diffusion kan definieras som föroreningar av föroreningar i ett ämne.
Processens art
Jonimplantation: Ionimplantation är isotrop och väldigt riktad.
Diffusion: Diffusion är isotrop och innefattar huvudsakligen lateral diffusion.
Temperaturbehov
Jonimplantation: Ionimplantation görs vid låga temperaturer.
Diffusion: Diffusion görs vid höga temperaturer.
Styrning av dopanten
Jonimplantation: Mängden dopmedel kan regleras i jonimplantationer.
Diffusion: Mängden dopmedel kan inte styras i diffusion.
Skada
Ionimplantation: Ionimplantation kan ibland skada målets yta.
Diffusion: Diffusion skadar inte ytan av målet.
Kosta
Jonimplantation: Ionimplantation är dyrare eftersom det kräver mer specifik utrustning.
Diffusion: Diffusion är billigare jämfört med jonimplantation.
Slutsats
Ionimplantation och diffusion är två tekniker som används vid framställning av halvledare med några andra material. Huvudskillnaden mellan jonimplantation och diffusion är att jonimplantationen är isotrop och mycket riktad medan diffusion är isotrop och det finns sidodiffusion.
Referens:
1. "Ionimplantation." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 Jan. 2018, Tillgänglig här.
2. Ionimplantation kontra termisk diffusion. JHAT, Tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "Ion implantation machine at LAAS 0521" Av Guillaume Paumier (användare: guillom) - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "MOSFET Tillverkning - 1 - n-brunnsdiffusion" Av Inductiveload - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
