Silikonwafers kan levereras med specifikationer som finns i:https://www.powerwaywafer.com/silikon-wafer

Kisel är ett halvledarmaterial och dess resistivitet är nära relaterad till dopningskoncentrationen. Doping är att införa en liten mängd föroreningar i kiselkristaller för att ändra deras elektriska egenskaper. Enligt kraven på konduktivitetstyp och resistivitet bör V-gruppelement (såsom P, As, Sb, Bi) väljas för att framställa enkristaller av N-typ; medan framställningen av kisel av P-typ kräver grupp III-element (såsom B, Al, Ga, In, Ti). Innehållet av föroreningselement i kiselkristaller bestämmer den elektriska resistiviteten hos kiselenkristaller.

1. Förhållandet mellan resistivitet och föroreningskoncentration

Resistiviteten är inte bara relaterad till föroreningskoncentration, utan också till laddningsbärarnas rörlighet. När koncentrationen av föroreningar är hög har föroreningar en spridningseffekt på laddningsbärare. Det kan kraftigt minska laddningsbärarnas rörlighet och därigenom påverka konduktiviteten hos kiselkristall. Således beräknades förhållandeskurvan mellan resistivitet och föroreningskoncentration teoretiskt som visas i fig. 1.

Fig. 1 Samband mellan resistivitet och föroreningskoncentration av kisel

Resistiviteten påverkas av både bärarkoncentration (föroreningskoncentration) och rörlighet, så resistiviteten och föroreningskoncentrationen är inte linjärt relaterade.

För icke-inneboende halvledare är den elektriska resistiviteten hos ett material huvudsakligen relaterad till majoritetsbärarkoncentrationen och mobiliteten.

När föroreningskoncentrationen ökar avviker kurvan avsevärt från den räta linjen, främst på grund av:

1) Föroreningar kan inte joniseras fullständigt vid rumstemperatur;

2) Rörligheten minskar signifikant med ökningen av föroreningskoncentrationen.

På grund av elektronernas och hålens olika rörlighet behöver en halvledares inneboende ledningsförmåga inte nödvändigtvis vara den minsta vid en viss temperatur.

2. Den RupprymdhetBmellanResistivitet ochTemperature

I det måttliga temperaturområdet som domineras av icke-inneboende excitation (ungefär mellan 200K och 450K), joniseras föroreningar fullständigt och koncentrationen av elektroner förblir i princip oförändrad. På grund av minskningen i bärarrörlighet med ökande temperatur inom detta temperaturområde visar ledningsförmågan hos halvledarmaterial också en liten minskning med ökande temperatur. När temperaturen ökar ytterligare går den in i det inre excitationsområdet, och koncentrationen av inre laddningsbärare ökar snabbt med temperaturökningen, så konduktiviteten ökar också snabbt med temperaturökningen.

När temperaturen är relativt låg, på grund av frysningseffekten av föroreningsatomer, minskar bärarkoncentrationen och ledningsförmågan hos halvledarmaterialet kontinuerligt med sänkningen av temperaturen.

Fig. 2 Elektronkoncentration och konduktivitet kontra invers temperatur för kisel

Såsom visas i fig. 2, när dopningskoncentrationen N för donatorföroreningar är 1E15 cm^-3, sambandskurvan mellan elektronkoncentrationen och dess konduktivitet i kisel med temperaturförändringar.

Fig. 3 Samband mellan resistivitet och temperaturförändringar

Det finns tre typer av dopning i produktionsprocessen baserat på den höga och låga elektriska resistiviteten:

Lättdopning, lämplig för enkristaller applicerade i högeffektslikriktare;

Medium doping, lämplig för enkristaller som används i transistorer;

Kraftig dopning, idealisk för enkristallsubstrat för epitaxiell tillväxt.

Med tanke på den termiska stabiliteten för hela halvledaranordningen och i tillverkningsprocessen av halvledaranordningar, speciellt vid högtemperaturprocesser såsom diffusion och epitaxi, krävs det ofta att diffusionskoefficienten för dopade element i kiselenkristaller är mindre och bättre. Annars, när högtemperaturdiffusion används för att tillverka anordningar, kommer föroreningar på substratet också in i det epitaxiella skiktet genom antidiffusion, vilket påverkar omfördelningen av föroreningar och negativt påverkar anordningens elektriska prestanda.

För mer information, vänligen kontakta oss maila påvictorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.