杂质分凝杂质分凝现象

发布网友发布时间：2024-10-03 18:28

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热心网友时间：2024-11-26 18:54

杂质分凝现象在微电子工业中有着重要的应用，其中一种常见的应用是制造合金pn结。以n型硅（Si）基底为例，通过在其上覆盖金属铝（Al），然后加热至铝与硅能共熔的温度。由于Al在Si中的分凝系数小于1（这个数值会随温度变化），液态Si中的Al含量高于固态，冷却结晶后，会形成一个p型层。这个新的p型层与原始n型Si之间就形成了pn结，这对于半导体器件的制造至关重要。

杂质的分凝不仅局限于固液界面，它也存在于不同材料的固体界面，比如Si与SiO2界面。比如，硼在Si-SiO2界面上的分凝系数约为3/10，磷的分凝系数则约为10/1。这意味着，当掺硼的硅通过热氧化形成SiO2层时，表面附近的硼浓度会降低；相反，掺磷的硅在热氧化后，表面磷的浓度会增加。这种杂质分凝现象在半导体器件的制作过程中，特别是在控制层的性质和性能时，是一个不可忽视的因素。