«РОСАТОМ» / АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»

Отделение перспективных исследований

От фундаментальных исследований к инновационным технологиям.

Радиационное легирование полупроводников

Закажите услугу
  • Достигнуто значительное улучшение свойств полупроводниковых изделий, прошедших радиационную модификацию структуры и состава поверхности.
  • Улучшение параметров полупроводниковых приборов и повышение их надежности.

Что такое легирование?

Легирование – это процесс добавления примесей в состав определенных материалов с целью изменения их физических и химических свойств. Эти изменения призваны каким-то образом улучшить материал, например, сделать более износостойким или скорректировать его свойства под определенные технологические процессы.

Где используется легирование?

Легирование используется в металлургии, изготовлении керамики, стекла. Важнейшую роль оно играет в конструировании и изготовлении полупроводников.

При помощи легирования меняют тип проводимости, концентрацию носителей в объеме, достигают нужной плавности p-n перехода. Так, для получения проводимости p-типа в основное вещество полупроводника – кремний – вводятся примеси бора, алюминия, которые являются акцепторами, а n-тип проводимости можно получить, добавляя доноры – фосфор или мышьяк. Для полупроводников других типов донорами и акцепторами будут являться другие вещества, т.е. электрические свойства полученного проводника зависят от природы и концентрации примесей. Атомы таких примесей почти полностью ионизированы при нормальной температуре и, их концентрация будет определять концентрацию основных носителей зарядов, а это, в свою очередь, влияет на проводимость.

Что такое радиационное легирование?

Одним из способов легирования является радиационное легирование, когда доноры и акцепторы возникают в результате ядерных реакций при облучении исходного вещества нейтронами.

Метод радиационного легирования используется для получения кремния, необходимого для производства силовых приборов, где в качестве главного требования выступает высокая однородность распределения примесей в кристалле.

Преимущества технологии

При таком способе примеси распределяются равномерно.

Ионная имплантация

Наиболее контролируемый и точный метод – ионная имплантация. Это бомбардировка поверхности полупроводника пучком ионов с высокими энергиями. Насколько глубоко проникнут ионы вглубь вещества зависит от их энергий, т.е. процесс может регулироваться, что позволяет достигать необходимых результатов, а значит, и свойств полупроводников с высокой точностью. Ионая имплантация – это перспективный способ легирования, позволяющий получать новые уникальные полупроводниковые компоненты.