Mae dopio amhuredd yn gam pwysig iawn wrth weithgynhyrchu sglodion. Mae angen dopio ar bron pob cylched integredig, LEDau, dyfeisiau pŵer, ac ati. Felly pam dopio? Beth yw'r dulliau dopio? Beth yw rôl dopio?
Pam Dopio?
Mae gan silicon cynhenid ddargludedd gwael. Mae angen cyflwyno ychydig bach o amhureddau i silicon cynhenid i gynyddu nifer yr electronau neu'r tyllau symudol i wella ei briodweddau trydanol fel y gall silicon gyrraedd y safonau ar gyfer gweithgynhyrchu lled -ddargludyddion.
Beth yw silicon cynhenid?
Mae silicon cynhenid yn cyfeirio at silicon pur, silicon nad yw wedi'i dopio ag unrhyw amhureddau, ac mae nifer ei electronau a thyllau rhydd yn gyfartal. Mae silicon cynhenid yn ddeunydd lled -ddargludyddion gyda dargludedd gwael ar dymheredd yr ystafell.
Beth yw silicon n-math?
Gwneir silicon math N trwy ddopio silicon pur gydag elfennau pentavalent (fel P, AS, ac ati). Mae atomau elfennau pentavalent fel ffosfforws ac arsenig yn disodli lleoliad atomau silicon. Gan fod silicon yn 4- valent, bydd electron ychwanegol. Gall yr electronau ychwanegol symud yn rhydd a chario gwefr negyddol. N yn golygu negyddol.
N+: lled-ddargludydd math N wedi'i ddopio'n drwm. N-: Lled-ddargludydd Math N-math wedi'i ddopio'n ysgafn.
Beth yw silicon math P?
Gwneir silicon math P trwy ddopio silicon pur gydag elfennau trivalent (fel B, GA, ac ati). Mae atomau elfennau trivalent fel boron a gallium yn disodli lleoliad atomau silicon, ond o'i gymharu ag atomau silicon, nid oes ganddo electron. Mae twll yn ymddangos yn y safle lle mae'r electron ar goll. Mae gan y twll ei hun wefr bositif a gall dderbyn electronau, felly fe'i gelwir yn silicon math P. Mae P yn sefyll am bositif.
P+, sy'n golygu lled-ddargludydd math P wedi'i ddopio yn fawr gyda chrynodiad uchel. P-, sy'n golygu lled-ddargludydd math p gyda chrynodiad dopio isel.
Elfennau Pentavalent Cyffredin
Mae elfennau pentavalent yn elfennau Grŵp VA yn y tabl cyfnodol, a gynrychiolir gan P ac UG. Mae gan y ddwy elfen hyn 5 electron yn yr haen fwyaf allanol, a gall 4 ohonynt ffurfio bondiau cofalent ag atomau silicon, ac mae'r un sy'n weddill yn electron rhydd.
Mae ffosfforws (P) yn elfen anfetelaidd gydag amrywiaeth o allotropau, a'r mwyaf cyffredin ohonynt yw ffosfforws gwyn, ffosfforws coch a ffosfforws du. Mae arsenig (AS) yn elfen meteloid gyda llewyrch metelaidd ac eiddo cemegol tebyg i ffosfforws, ond mae cyfansoddion arsenig yn gyffredinol yn fwy sefydlog. Mae Trioxide Arsenig yn Ocsid Arsenig, AS2O3.
Elfennau trivalent cyffredin
Mae elfennau trivalent yn elfennau grŵp IIIA yn y tabl cyfnodol, a gynrychiolir gan boron (b) a gallium (GA). Mae gan y ddwy elfen hyn 3 electron yn yr haen fwyaf allanol.
- Mae boron (b) yn elfen anfetelaidd galed a brau gyda lliw du neu frown. O ran natur, mae'n bodoli'n bennaf ar ffurf ei ocsidau neu borates, ac mae sylweddau cyffredin yn cynnwys asid borig, borax, ac ati.
- Mae Gallium (GA) yn fetel meddal gyda phwynt toddi isel. Mae ei bwynt toddi tua 29.76 gradd, a defnyddir GAAS yn helaeth fel deunydd lled -ddargludyddion. Yn ogystal, defnyddir gallium hefyd wrth gynhyrchu celloedd solar, LEDs, ac ati.
Dulliau Dopio Cyffredin
Ar hyn o bryd mae dau brif ddull, sef trylediad a mewnblannu ïon:
- Ymlediad
Yn gyntaf, mae'r wafer lled -ddargludyddion yn cael ei lanhau i sicrhau nad oes halogiad ar ei wyneb. Yn dilyn hynny, mae'r wafer silicon yn cael ei gynhesu ar dymheredd uchel (ffwrnais trylediad). Gall atomau dopant fynd i mewn i'r deunydd lled-ddargludyddion, ac ar ôl trylediad, mae ôl-brosesu fel anelio yn cael ei berfformio i sefydlogi dosbarthiad dopants.
- Mewnblannu ïon
Mae mewnblannu ïon yn defnyddio foltedd uchel i gyflymu dopants ïoneiddiedig i gyflymder uchel iawn, ac mae'r ïonau carlam yn cael eu saethu'n union ar wyneb y wafer silicon. Oherwydd bod gan yr ïonau egni cinetig uchel, byddant yn treiddio i wyneb y wafer silicon ac yn mynd i mewn i'w du mewn.
