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半導體製造中為什麼鋁連線里摻雜硅

發布時間: 2021-03-09 02:56:26

Ⅰ 在製作半導體時,為什麼先將導電性能介於導體與絕緣體之間的硅和鍺制

我覺得是因為這樣才能保證其單向導電性吧(pn結具有單向導電性)

Ⅱ 為什麼處理器半導體硅製成後才摻雜,不是在製作硅晶時

一般情況下,復在硅元器件的生產工制藝中,通過對矽片的擴散摻雜或外延進行嚴格控制(形成P區或N區),以達到器件所需的要求。這一步很難在製作硅晶時做到,因為這時的摻雜濃度和均勻性都很難准確控制。
所以,在製作硅晶時,如果不考慮成本的話,使硅晶越純凈越好。

Ⅲ 半導體製造技術有點不明白:為什麼要做外延層離子注入摻雜時,比如說硼離子摻雜,那麼發射的是硼離子還

1。外延生長的單晶硅質量比bulk silicon高,生產出來的transistor質量高,

2。發射的是硼離子, 摻雜完矽片接地電子就補充進來了,這樣就電中性了。

Ⅳ 矽片為什麼不用鋁摻雜

因為不適合的呀

Ⅳ 集成電路的電子器件為什麼要集成在矽片上

首先,一般的電路中的絕緣體,只是一個載體,它起到支撐和絕緣的作用。而對於集成電路來講,最底下的一層叫襯底(一般為P型半導體),是參與集成電路工作的。拿cmos工藝來講,所以Nmos的襯底都是連在一起的,都是同一個襯底。
再形象一點,就是,集成電路是一些電子元器件加連線構成,沒有絕緣體充當絕緣和支撐。它通過加反偏和其他的技術來實現隔離。
而對於為什麼用硅,便宜不是用他的原因,因為它的半導體性質,才利用它。通過不同的摻雜形成P型和N型,一個多空穴,一個多電子,從而作用。GaAs貴,但是性能也好,多用於高速電路和軍工方面。
集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
是20世紀50年代後期一60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。

Ⅵ 介紹下半導體的摻雜問題

雜質半導體: 通過擴散工藝,在本徵半導體中摻入少量合適的雜質元素,可得到雜質半導體。
P型半導體的導電特性:摻入的雜質越多,多子(空穴)的濃度就越高,導電性能也就越強。
結論:
多子的濃度決定於雜質濃度。
少子的濃度決定於溫度。
PN結的形成:將P型半導體與N型半導體製作在同一塊矽片上,在它們的交界面就形成PN結。
PN結的特點:具有單向導電性。
半導體雜質 半導體中的雜質對電阻率的影響非常大。半導體中摻入微量雜質時,雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態,在禁帶中產加的雜質能級。例如四價元素鍺或硅晶體中摻入五價元素磷、砷、銻等雜質原子時,雜質原子作為晶格的一分子,其五個價電子中有四個與周圍的鍺(或硅)原子形成共價結合,多餘的一個電子被束縛於雜質原子附近,產生類氫能級。雜質能級位於禁帶上方靠近導帶底附近。雜質能級上的電子很易激發到導帶成為電子載流子。這種能提供電子載流子的雜質稱為施主,相應能級稱為施主能級。施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多(圖2)。在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時,雜質原子與周圍四個鍺(或硅)原子形成共價結合時尚缺少一個電子,因而存在一個空位,與此空位相應的能量狀態就是雜質能級,通常位於禁帶下方靠近價帶處。價帶中的電子很易激發到雜質能級上填補這個空位,使雜質原子成為負離子。價帶中由於缺少一個電子而形成一個空穴載流子(圖3)。這種能提供空穴的雜質稱為受主雜質。存在受主雜質時,在價帶中形成一個空穴載流子所需能量比本徵半導體情形要小得多。半導體摻雜後其電阻率大大下降。加熱或光照產生的熱激發或光激發都會使自由載流子數增加而導致電阻率減小,半導體熱敏電阻和光敏電阻就是根據此原理製成的。對摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是導帶中的電子,屬電子型導電,稱N型半導體。摻入受主雜質的半導體屬空穴型導電,稱P型半導體。半導體在任何溫度下都能產生電子-空穴對,故N型半導體中可存在少量導電空穴,P型半導體中可存在少量導電電子,它們均稱為少數載流子。在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色。
半導體摻雜
半導體之所以能廣泛應用在今日的數位世界中,憑借的就是其能藉由在其晶格中植入雜質改變其電性,這個過程稱之為摻雜(doping)。摻雜進入本質半導體(intrinsic semiconctor)的雜質濃度與極性皆會對半導體的導電特性產生很大的影響。而摻雜過的半導體則稱為外質半導體(extrinsic semiconctor)。
半導體摻雜物
哪種材料適合作為某種半導體材料的摻雜物(dopant)需視兩者的原子特性而定。一般而言,摻雜物依照其帶給被摻雜材料的電荷正負被區分為施體(donor)與受體(acceptor)。施體原子帶來的價電子(valence electrons)大多會與被摻雜的材料原子產生共價鍵,進而被束縛。而沒有和被摻雜材料原子產生共價鍵的電子則會被施體原子微弱地束縛住,這個電子又稱為施體電子。和本質半導體的價電子比起來,施體電子躍遷至傳導帶所需的能量較低,比較容易在半導體材料的晶格中移動,產生電流。雖然施體電子獲得能量會躍遷至傳導帶,但並不會和本質半導體一樣留下一個電洞,施體原子在失去了電子後只會固定在半導體材料的晶格中。因此這種因為摻雜而獲得多餘電子提供傳導的半導體稱為n型半導體(n-type semiconctor),n代表帶負電荷的電子。
和施體相對的,受體原子進入半導體晶格後,因為其價電子數目比半導體原子的價電子數量少,等效上會帶來一個的空位,這個多出的空位即可視為電洞。受體摻雜後的半導體稱為p型半導體(p-type semiconctor),p代表帶正電荷的電洞。
以一個硅的本質半導體來說明摻雜的影響。硅有四個價電子,常用於硅的摻雜物有三價與五價的元素。當只有三個價電子的三價元素如硼(boron)摻雜至硅半導體中時,硼扮演的即是受體的角色,摻雜了硼的硅半導體就是p型半導體。反過來說,如果五價元素如磷(phosphorus)摻雜至硅半導體時,磷扮演施體的角色,摻雜磷的硅半導體成為n型半導體。
一個半導體材料有可能先後摻雜施體與受體,而如何決定此外質半導體為n型或p型必須視摻雜後的半導體中,受體帶來的電洞濃度較高或是施體帶來的電子濃度較高,亦即何者為此外質半導體的「多數載子」(majority carrier)。和多數載子相對的是少數載子(minority carrier)。對於半導體元件的操作原理分析而言,少數載子在半導體中的行為有著非常重要的地位。

Ⅶ 鋁合金里為什麼加入金屬

不僅僅可以耐高溫,還可以耐腐蝕

Ⅷ 為什麼半導體中能夠摻雜

半導體是導體和絕緣體之間
所以半導體攙雜是不影響正常的使用的
有些半導體工藝就是靠導體攙雜做出來的
當然了做工很精細的

Ⅸ 為什麼半導體中摻入雜質會在禁帶中引入雜質能級

半導體中摻入微量雜質時,雜質原子附近的周期勢場受到干擾並形成附加的束縛狀態,在禁帶中產加的雜質能級.
雜質能級位於禁帶上方靠近導帶底附近.雜質能級上的電子很易激發到導帶成為電子載流子.這種能提供電子載流子的雜質稱為施主,相應能級稱為施主能級.施主能級上的電子躍遷到導帶所需能量比從價帶激發到導帶所需能量小得多.在鍺或硅晶體中摻入微量三價元素硼、鋁、鎵等雜質原子時,雜質原子與周圍四個鍺(或硅)原子形成共價結合時尚缺少一個電子,因而存在一個空位,與此空位相應的能量狀態就是雜質能級,通常位於禁帶下方靠近價帶處.價帶中的電子很易激發到雜質能級上填補這個空位,使雜質原子成為負離子.價帶中由於缺少一個電子而形成一個空穴載流子.這種能提供空穴的雜質稱為受主雜質.存在受主雜質時,在價帶中形成一個空穴載流子所需能量比本徵半導體情形要小得多.半導體摻雜後其電阻率大大下降.加熱或光照產生的熱激發或光激發都會使自由載流子數增加而導致電阻率減小,半導體熱敏電阻和光敏電阻就是根據此原理製成的.對摻入施主雜質的半導體,導電載流子主要是導帶中的電子,屬電子型導電,稱N型半導體.摻入受主雜質的半導體屬空穴型導電,稱P型半導體.半導體在任何溫度下都能產生電子-空穴對,故N型半導體中可存在少量導電空穴,P型半導體中可存在少量導電電子,它們均稱為少數載流子.在半導體器件的各種效應中,少數載流子常扮演重要角色.http://www.big-bit.com/

Ⅹ 集成電路為什麼可以刻在矽片上

集成電路基本單元為半導體電阻,二極體,三極體組成。製作這些元器件,是根據計算專機設計出的版圖屬,在矽片上注入正離子或負離子。方法是在矽片塗滿一層保護膜,讓後通過光刻方式將需注入離子部分的保護膜去掉,然後像矽片注入離子,無保護膜部分被注入離子,形成P結(溝)或N結(溝),然後類似的方法製作其他布分。集成電路的導線,一般是電路連接的最後一道工序。同樣用光刻,將需要布線的不部分裸漏出來,然後給矽片蒸鋁,去掉保護膜後,原來裸漏布分被直接到矽片上的鋁保留下來,形成導線。或者像PCB製作,先大面積蒸鋁,然後塗保護膜,光刻,然後將不需要的部分票洗掉,形成導線。

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