Siliziumwafer

Welches Verfahren wandelt durch Neutronenbestrahlung von FZ-Silizium einen Teil des Siliziums in Phosphor um und erzeugt so gleichmäßigen n-Typ?

  1. ANeutronen-Transmutationsdotierung (NTD)
  2. BIonenimplantation
  3. CThermische Diffusion
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Antwort: A. Neutronen-Transmutationsdotierung (NTD)

Wird Silizium mit Neutronen bestrahlt, absorbiert das zu etwa 3 % enthaltene Isotop Si-30 ein Neutron zu Si-31 und zerfällt mit einer Halbwertszeit von etwa 2.6 Stunden per β-Zerfall zu Phosphor (P-31). Da die Neutronen den gesamten Kristall gleichmäßig erreichen, erhält man sehr gleichmäßige n-Wafer mit einer Streuung des spezifischen Widerstands von wenigen Prozent oder weniger, was mit gewöhnlicher Dotierung mit Segregation nicht erreichbar ist. Da ein Kernreaktor benötigt wird, ist die Liefermenge begrenzt, und sie werden für Leistungsbauelemente mit hoher Sperrspannung (Thyristoren und IGBTs) verwendet.

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