Техника

Методы изготовления P-N-перехода. какие бывают Методы изготовления P-N-перехода, и кратко о них расскажите, пожалуйста

Переходы бывают сплавные, эпитаксиальные, диффузионные созданные ионной имплантацией.
Сплавные - к кристаллу поулпроводника приплавляется навеска из легирующего материала. Вот так делались германиевые транзисторы на заре транзисторной тэры.
Эпитаксиальнеые переходы - когда на поверхности пластины выращивается слой полупроводника, легирующая примесь в котором противоположная (по знаку) основной легирующей примеси пластины. Такие пластины и по сей день применяются для производства аналоговых схем. Да и многих цифровых тоже. Обратите внимание, что переход тут выращивается по всей пластине целиком. Если нужно из этого сделать какой-то отдельный транзистор или диод, то такую пластину потом можно селективно стравить - так делаются транзисторы с меза-структурой (КТ315 как раз такой) . Берётся пластина n-типа, на ней выращивается тонкий слой р-типа (база) и сверху опять слой n-типа (коллектор) , потом травлением создаются отдельные островочки. Всё, остаётся нарезать на квадратики.

Диффузия и ионная имплантация позволяют формировать локальные pn-переходы. Это основа всей планарной технологии. Для диффузионного создания переходов на пластине выращивается (или на неё наносится) маскирующий окисел, в этом окисле травятся окна до поверхности полупроводника, и при достаточно высокой температуре проводится диффузия легирующей примеси.
Ионная имплантация отличается от диффузии тем, что легирующая примесь загоняется в полупроводник не за счёт температуры, а тупо разгоном ионов этой примеси до высокой энергии (напряжением в несколько десятков, иногда сотен киловольт) . Ну и опять же примесь эта попадает в полупроводник только там, где для неё оставлены окна в маске. Преимущества ионной имплантации в том, что это низкотемпературный процесс, поэтому маска может быть даже из фоторезиста (не обязательно из окисла) , и намного выше точность контроля дозы примеси, которую мы загоняем в полупроводник. Второе важное преимущество - шире выбор легирующих примесей. Скажем, у мышьяка очень низкий коэффициент диффузии, поэтому диффузионного pn-перехода на нём не получить, за разумное время. А имплантацией - пожалста. Недостаток имплантации - дороговизна и сложность установок по сравнению с диффузионной печью.
Наталья Кобелева
Наталья Кобелева
91 404
Лучший ответ