【北大成果】一種新的在半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)的方法

發(fā)布時間：2021-12-28　　　來源:北大科技成果

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微信號：北大科技成果

P1項目簡介

本項目設(shè)計開發(fā)了一種新的在半導(dǎo)體材料或半成品器件中摻入雜質(zhì)的方法：在等離子體激勵下非高溫（0-200℃）和無須外加電壓的條件下實現(xiàn)擴散摻雜。依賴于所采用的半導(dǎo)體材料、摻雜雜質(zhì)和本項摻雜方法的實施條件（時間、溫度和功率等），半導(dǎo)體表面雜質(zhì)濃度達10¹⁸-10²¹/cm³，摻雜深度在5-100 nm范圍。如須獲得足夠的載流子（電子、空穴），還須對摻雜樣品進行快速退火，退火溫度低于離子注入后的退火溫度。

P2應(yīng)用范圍

可應(yīng)用于多種半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體器件和芯片的半成品進行摻雜，如二極管、LED、太陽能電池、集成電路等半導(dǎo)體器件，特別可能適用于第三代半導(dǎo)體等新材料和新器件的摻雜。相較于離子注入和高溫擴散等半導(dǎo)體常規(guī)摻雜方法，本項目方法是一種相對成本低廉、沒有苛刻要求的新?lián)诫s方法。

P3項目階段

本項目目前處于實驗室小試階段。原來高溫才能擴散的雜質(zhì)，在等離子體作用下，室溫或比室溫稍高的溫度下雜質(zhì)就能擴散。如果延長時間，可使擴散距離增加。而增加溫度，則擴散距離的增加更加明顯。對Si，GaN, SiC，GaAs，AlN和氫化非晶Si的多種雜質(zhì)進行的研究，證明此摻雜方法都適用。在我們的研究中，雜質(zhì)離子濃度在半導(dǎo)體中的分布都是用二次離子質(zhì)譜方法測定的（美國Evans公司、天津46研究所與中科院蘇州納米所測定）。