Wat is Thermische diffusie?

Dopeermethode waarbij onzuiverheidsatomen bij hoge temperatuur de halfgeleider in diffunderen. Ze verspreiden zich van hoge naar lage concentratie.

Japanse benaming: 熱拡散

“Thermische diffusie” komt voor in 7 oefenvragen uit 3 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie, Epitaxiale groei, Oxidatie en diffusie.

Vakgebied: Oxidatie en diffusie

Nu oefenen: vragen over Thermische diffusie

Welk voordeel heeft het toevoegen van onzuiverheden tijdens epitaxiale groei ten opzichte van thermische diffusie?

  1. AHet is altijd goedkoper
  2. BEen in de diepte abrupte concentratieverandering is gemakkelijker te maken
  3. CDe concentratie kan niet uniform worden gemaakt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Een in de diepte abrupte concentratieverandering is gemakkelijker te maken

Bij thermische diffusie verspreiden onzuiverheden zich vanaf het oppervlak naar binnen, zodat alleen een profiel kan worden gemaakt waarbij de concentratie aan het oppervlak het hoogst is en geleidelijk afneemt. Bij epitaxiale groei kan de concentratie per laag worden veranderd door de hoeveelheid toegevoegd gas om te schakelen, en zijn abrupte veranderingen binnen enkele nm, structuren met een ingebedde laag met hoge concentratie en het omgekeerde profiel (lage concentratie aan het oppervlak, hoge concentratie binnenin) mogelijk. Dit is onmisbaar voor de basis van HBT's en meerlaagsstructuren van vermogenscomponenten.

Hoe heet bij thermische diffusie de stap waarmee onzuiverheden dieper worden gedreven na de stap waarbij een vaste hoeveelheid onzuiverheden aan het oppervlak wordt aangebracht?

  1. APredepositie
  2. BEpitaxie
  3. CDrive-in (indrijfdiffusie)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Drive-in (indrijfdiffusie)

Thermische diffusie wordt vaak in twee stappen uitgevoerd: eerst brengt predepositie bij constant gehouden oppervlakteconcentratie een bepaalde hoeveelheid onzuiverheden ondiep aan, en daarna wordt bij drive-in de toevoer gestopt en verhit, zodat die hoeveelheid zich naar binnen verspreidt tot de gewenste diepte en verdeling. Tegenwoordig wordt gewoonlijk ionenimplantatie gebruikt, waarmee de hoeveelheid nauwkeurig kan worden bepaald, gevolgd door warmtebehandeling voor activering en bijstelling van de verdeling, maar bij onder meer zonnecellen en diepe diffusie voor vermogenscomponenten wordt het nog gebruikt.

“Thermische diffusie” in de toelichting

Vragen met “Thermische diffusie” (7)

  1. Welk voordeel heeft het toevoegen van onzuiverheden tijdens epitaxiale groei ten opzichte van thermische diffusie?
  2. Hoe heet bij thermische diffusie de stap waarmee onzuiverheden dieper worden gedreven na de stap waarbij een vaste hoeveelheid onzuiverheden aan het oppervlak wordt aangebracht?
  3. Welke verbinding wordt gebruikt als vloeibare diffusiebron bij het inbrengen van fosfor in silicium door thermische diffusie?
  4. Wat is het belangrijkste voordeel van ionenimplantatie ten opzichte van thermische diffusie?
  5. Waarom is de epitaxiale laag belangrijk bij de fabricage van SiC-vermogenscomponenten?
  6. Hoe heet bij de wellvorming in CMOS de well waarin met hoge-energie-ionenimplantatie de dopeerconcentratie dieper dan aan het oppervlak hoog is gemaakt?
  7. Welke omschrijving van het principe van ionenimplantatie is juist?

Vergelijkingen met deze term

Verwante termen

Ionenimplantatie Epitaxiale groei Numerieke apertuur (NA) HBT (heterojunctie-bipolaire transistor) Drive-in Fosfine (PH3) Fotoresist Via SiC (siliciumcarbide) Aan-weerstand (on-resistance)

Naar de woordenlijst