провадження в кристал іонізованих атомів з енергією, достатньої для проникнення в його приповерхні області. В даний час в електронній промисловості іонна імплантація найбільш широко застосовується для іонного легування кремнію при виготовленні напівпровідникових приладів. Енергія легуючих іонів (бору, фосфору чи миш'яку) зазвичай становить 3-500 кеВ, що досить для їх імплантації в приповерхневих область кремнієвої підкладки на глибину 10-1000 нм. Глибина залягання імплантованою домішки, яка пропорційна енергії іонів, можливо обрана виходячи з вимог конкретного застосування імплантованою структури. Основною перевагою технології іонної імплантації є можливість точного управління кількістю впроваджених атомів домішки. Потрібну концентрацію легуючої домішки (в кремнії в діапазоні 10 14 -10 21 см - 3 ) отримують після відпалу мішені. Крім того, можна легко керувати профілем розподілу впроваджених іонів по глибині підкладки. Процес іонної імплантації, що проводиться у вакуумі, відноситься до категоріі.чістих і сухих. процесів.
Одним з недоліків іонної імплантації та методу радіаційного легування є одночасне з легуванням освіта в опромінюваних кристалах радіаційних порушень кристалічної решітки, що істотно змінює електрофізичні властивості матеріалу. Тому необхідною стадією процесу при отриманні іонно-легованих та радіаційно-легованих кристалів є термообробка (відпал) матеріалу після опромінення. Відпал іонно-імплантованих шарів проводиться для активування імплантованих атомів, зменшення дефектів кристалічної структури, що утворюються при іонної імплантації та радіаційному легуванні, і в кінцевому рахунку, для створення області із заданим законом розподілу легуючої домішки і певної геометрією. Іншими недоліками даного методу легування є вартість опромінення і необхідність дотримання заходів радіаційної безпеки.
Тим не менше іонна імплантація і радіаційне легування кристалів зараз - важливі і швидко розвиваються галузі технології напівпровідників. Так як іонна імплантація забезпечує більш точний контроль загальної дози легуючої домішки в діапазоні 10 1 1-10 16 см 2 , там, де це можливо, нею замінюють процеси дифузійного легування. Дуже інтенсивно іонна імплантація використовується для формування надвеликих інтегральних схем. Метод радіаційного легування використовується для отримання кремнію, необхідного для виробництва силових приладів, де в якості головного вимоги виступає висока однорідність розподілу домішок в кристалі.
Метод радіаційного легування також знаходить все більше застосування і для легування інших напівпровідникових матеріалів. Так, їм здійснюють легування Ge галієм і миш'яком, InSb оловом, GaAs германієм і селеном і т. д.
2. Легування об'ємних кристалів з рідкої фази
Розглянемо особливості легування кристалів у процесі їх вирощування з рідкої...
