실리콘 웨이퍼는 다음과 같은 사양으로 공급될 수 있습니다.https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer

실리콘은 반도체 소재로, 저항률은 도핑 농도와 밀접한 관련이 있습니다. 도핑은 실리콘 결정에 소량의 불순물을 주입하여 전기적 특성을 변경하는 것입니다. 전도성 유형 및 저항률 요구 사항에 따라 N형 실리콘 단결정을 준비하려면 V족 원소(예: P, As, Sb, Bi)를 선택해야 합니다. P형 실리콘을 준비하려면 III족 원소(예: B, Al, Ga, In, Ti)가 필요합니다. 실리콘 결정의 불순물 원소 함량은 실리콘 단결정의 전기 저항률을 결정합니다.

1. 저항률과 불순물 농도의 관계

저항률은 불순물 농도뿐만 아니라 전하 캐리어의 이동성과도 관련이 있습니다. 불순물 농도가 높으면 불순물이 전하 캐리어에 산란 효과를 줍니다. 이는 전하 캐리어의 이동성을 크게 감소시켜 실리콘 결정의 전도성에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 저항률과 불순물 농도 사이의 관계 곡선은 그림 1과 같이 이론적으로 계산되었습니다.

그림 1. 실리콘의 저항률과 불순물 농도의 관계

저항률은 캐리어 농도(불순물 농도)와 이동도의 영향을 받으므로 저항률과 불순물 농도는 선형적으로 관련되지 않습니다.

비진성 반도체의 경우 재료의 전기 저항은 주로 다수 캐리어 농도 및 이동도와 관련이 있습니다.

불순물 농도가 증가하면 주로 다음과 같은 이유로 곡선이 직선에서 크게 벗어납니다.

1) 불순물은 실온에서 완전히 이온화될 수 없습니다.

2) 불순물 농도가 증가함에 따라 이동도가 크게 감소합니다.

전자와 정공의 이동도가 다르기 때문에 반도체의 고유 전도도는 특정 온도에서 반드시 가장 작을 필요는 없습니다.

2. The R의기양양함B사이R저항성과T칼 럼

비본질적 여기(약 200K에서 450K 사이)가 지배하는 적당한 온도 범위에서 불순물은 완전히 이온화되고 전자의 농도는 기본적으로 변하지 않습니다. 그러나 이 온도 범위에서는 온도가 증가함에 따라 캐리어 이동도가 감소하기 때문에 반도체 재료의 전도도도 온도가 증가함에 따라 약간 감소하는 모습을 보입니다. 온도가 더 증가하면 고유 여기 영역으로 들어가고 온도가 증가함에 따라 고유 전하 캐리어의 농도가 급격히 증가하므로 전도도도 온도가 증가함에 따라 빠르게 증가합니다.

온도가 비교적 낮은 경우에는 불순물 원자의 동결 효과로 인해 온도가 낮아짐에 따라 캐리어 농도와 반도체 재료의 전도도가 지속적으로 감소합니다.

그림 2 실리콘의 전자 농도 및 전도도 대 역온도

도 2에 도시된 바와 같이, 도너 불순물의 도핑 농도 N이 1E15cm일 때^-3, 온도 변화에 따른 실리콘의 전자 농도와 전도도 사이의 관계 곡선.

그림 3 저항률과 온도 변화의 관계

높은 전기 저항률과 낮은 전기 저항률을 기준으로 생산 공정에는 세 가지 유형의 도핑이 있습니다.

고출력 정류기에 적용되는 단결정에 적합한 광 도핑;

트랜지스터에 사용되는 단결정에 적합한 중간 도핑;

강한 도핑으로 에피택셜 성장을 위한 단결정 기판에 이상적입니다.

전체 반도체 소자의 열적 안정성과 반도체 소자의 제조 공정, 특히 확산 및 에피택시와 같은 고온 공정에서는 실리콘 단결정에 도핑된 원소의 확산 계수가 더 작고 더 좋은 것이 요구되는 경우가 많습니다. 그렇지 않으면 고온 확산을 사용하여 장치를 만드는 경우 기판의 불순물도 확산 방지를 통해 에피택셜 층에 들어가 불순물의 재분배에 영향을 미치고 장치의 전기적 성능에 부정적인 영향을 미칩니다.

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