离子注入技术的基本信息
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发布时间:2022-11-20 01:23
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时间:2023-10-09 19:54
离子注入首先是作为一种半导体材料的掺杂技术发展起来的,它所取得的成功是其优越性的最好例证。低温掺杂、精确的剂量控制、掩蔽容易、均匀性好这些优点,使得经离子注入掺杂所制成的几十种半导体器件和集成电路具有速度快、功耗低、稳定性好、成品率高等特点。对于大规模、超大规模集成电路来说,离子注入更是一种理想的掺杂工艺。如前所述,离子注入层是极薄的,同时,离子束的直进性保证注入的离子几乎是垂直地向内掺杂,横向扩散极其微小,这样就有可能使电路的线条更加纤细,线条间距进一步缩短,从而大大提高集成度。此外,离子注入技术的高精度和高均匀性,可以大幅度提高集成电路的成品率。随着工艺上和理论上的日益完善,离子注入已经成为半导体器件和集成电路生产的关键工艺之一。在制造半导体器件和集成电路的生产线上,已经广泛地配备了离子注入机。
70年代以后,离子注入在金属表面改性方面的应用迅速发展。在耐磨性的研究方面已取得显著成绩,并得到初步的应用,在耐腐蚀性(包括高温氧化和水腐蚀)的研究方面也已取得重要的进展。
注入金属表面的掺杂原子本身和在注入过程中产生的点阵缺陷,都对位错的运动起“钉扎”作用,从而使金属表面得到强化,提高了表面硬度。其次,适当选择掺杂元素,可以使注入层本身起着一种固体润滑剂的作用,使摩擦系数显著降低。例如用锡离子注入En352轴承钢,可以使摩擦系数减小一半。尤其重要的是,尽管注入层极薄,但是有效的耐磨损深度却要比注入层深度大一个数量级以上。实验结果业已证明,掺杂原子在磨损过程中不断向基体内部推移,相当于注入层逐步内移,因此可以相当持久地保持注入层的耐磨性。 离子注入后形成的表面合金,其耐腐蚀性相当于相应合金的性能,更重要的是,离子注入还可以获得特殊的耐蚀性非晶态或亚稳态表面合金,而且离子注入和离子束分析技术相结合,作为一种重要的研究手段,有助于表面合金化及其机制的研究。
离子注入作为金属材料改性的技术,还有一个重要的优点,即注入杂质的深度分布接近于高斯分布,注入层和基体之间没有明显的界限,结合是极其紧密的。又因为注入层极薄,可以使被处理的样品或工件的基体的物理化学性能保持不变,外形尺寸不发生宏观的变化,适宜于作为一种最后的表面处理工艺。
离子注入由于化学上纯净、工艺上精确可控,因此作为一种独特的研究手段,还被广泛应用于改变光学材料的折射率、提高超导材料的临界温度,表面催化、改变磁性材料的磁化强度和提高磁泡的运动速度和模拟中子辐照损伤等等领域。
离子注入技术基本信息
离子注入技术是一种精密的材料改性方法,其基本过程包括使用不同类型的离子源产生纯净的离子束,质量分析器确保杂质离子的剔除,束流扫描装置则确保大面积注入的均匀性。靶室是样品或元器件的安装位置,根据注入对象和条件选择相应的构造。离子注入的主要特点有:首先,它在真空环境下进行,质量分析器的高分...
超滤膜的应用特性是什么?
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离子注入技术的基本信息
离子注入后形成的表面合金,其耐腐蚀性相当于相应合金的性能,更重要的是,离子注入还可以获得特殊的耐蚀性非晶态或亚稳态表面合金,而且离子注入和离子束分析技术相结合,作为一种重要的研究手段,有助于表面合金化及其机制的研究。离子注入作为金属材料改性的技术,还有一个重要的优点,...
离子注入和扩散的区别
离子注入(Ion Implantation):离子注入是一种将高能离子定向注入到材料表面或表面以下特定深度的技术。该过程涉及将离子加速到高能量,然后控制其注入材料中的深度和浓度。这种技术可以根据需要在材料中形成特定的掺杂区域。离子注入的优势:1. 离子注入能够精确控制掺杂的深度和浓度。2. 可以在单个步骤中实...
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离子注入技术又是近30年来在国际上蓬勃发展和广泛应用的一种材料表面改性高新技术。其基本原理是:用能量为100keV量级的离子束入射到材料中去,离子束与材料中的原子或分子将发生一系列物理的和化学的相互作用,入射离子逐渐损失能量,最后停留在材料中,并引起材料表面成分、结构和性能发生变化,从而优化材...
离子注入工艺的特点?
你好,很高兴为你解答:离子注入技术的特点 (1)离子注入是一个非平衡过程,注入元素不受扩散系数、固溶度和平衡相图的限制,理论上可将任何元素注入到任何基体材料中去。 (2)注入层与基体之间没有界面,系冶金结合,改性层和基体之间结合强度高、附着性好。 (3)高能离子的强行射入工件表...
行业观察 | 离子注入技术,半导体产业的“弦上之箭”
高端产品依赖进口严重,显示出我国在核心技术上的挑战与机遇并存。总的来说,离子注入技术是推动半导体产业进步的重要驱动力,但国内企业在该领域的竞争格局与市场结构尚需加强,以缩小与国际先进水平的差距。新微超凡知识产权服务公司致力于知识产权服务,助力企业在这一关键领域提升竞争力。
半导体掺杂工艺中“离子注入”和“扩散”的详解;
离子注入过程复杂,涉及离子源、磁场分析和聚焦等步骤,注入后还需退火处理以修复晶格损伤。总的来说,扩散和离子注入都是半导体掺杂的重要手段,各自拥有适用的场景和优势,选择哪种方法取决于制造目标和工艺要求。在半导体产业中,了解这两种技术的优缺点和局限性,对于优化器件性能至关重要。
离子注入技术主要有哪些方面的应用?试举出一两个实例。
是提高材料表面摩擦性能、耐磨性、耐蚀性和抗氧化性能的一种新兴技术手段。举例(也可举其他实例):向GCr15轴承钢表面注入N'至3×1017/cm2时,显微硬度达到1100HV,耐磨性能提高3~5倍。用作人工关节的钛合金Ti-6Al-4V耐磨性差,用离子注入N+后,耐磨性提高1000倍,生物性能也得到改善。
离子注入的应用
在电子工业中,离子注入成为了微电子工艺中的一种重要的掺杂技术,也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。因此在当代制造大规模集成电路中,可以说是一种必不可少的手段。离子注入的方法就是在真空中、低温下,把杂质离子加速(对Si,电压≥105 V),获得很大动能的杂质离子即可以直接进入半导体中;同时...
等离子体浸泡式离子注入与沉积技术内容简介
PlIl技术,以气体等离子体为核心,其核心在于离子注入,这在材料表面改性中扮演了重要角色。而PIIID技术则更为独特,它融合了金属等离子体与气体等离子体,离子注入与薄膜沉积的结合是其改性过程的关键。PIIID技术的处理方式使得材料表面改性更为综合和高效。书中明确区分了PlIl与PIIID,前者侧重离子注入,...