Μιλήσαμε πρόσφατα για την εμφύτευση ιόντων, για παράδειγμα:

Γιατί την εμφύτευση ιόντων;

Γιατί πρέπει να αποκλίνεις από μια συγκεκριμένη γωνία όταν εγχέεις ιόντα;

Ωστόσο, η εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας προκαλεί αναπόφευκτα βλάβη στην κρυσταλλική δομή των πλακών πυριτίου.Αυτή η ζημιά προέρχεται από ατομικές συγκρούσεις που προκαλούνται από ιόντα υψηλής ενέργειας που διεισδύουν στο πλέγμα πυριτίου.Όταν ιόντα υψηλής ενέργειας βομβαρδίζουν υλικά πυριτίου, η τεράστια κινητική τους ενέργεια διαταράσσει την αρχική ατομική διάταξη, οδηγώντας σε στρέβλωση πλέγματος, σχηματισμό κενού,και η συσσώρευση διαστατικών ατόμων.

Πριν και μετά

Αυτά τα μικροελαττώματα όχι μόνο θα σχηματίσουν το κέντρο του σύνθετου υλικού για να μειώσουν την κινητικότητα του φορέα, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσουν στρέβλωση της τοπικής δομής ζώνης,που θα επηρεάσει σοβαρά τις ηλεκτρικές επιδόσεις της συσκευής.

Προκειμένου να εξαλειφθούν οι αρνητικές επιπτώσεις της εμφύτευσης ιόντων, η θερμική αναψύξη είναι ένα βασικό βήμα στην αποκατάσταση της βλάβης του πλέγματος.Με τοποθέτηση πλακιδίων πυριτίου με εμφυτευμένες ακαθαρσίες σε ειδικό περιβάλλον θερμοκρασίας για θερμική επεξεργασία, τα άτομα πλέγματος μπορούν να αναδιοργανωθούν και να αποκατασταθούν σε μια οργανωμένη δομή.

Σε αυτή τη διαδικασία, τα άτομα ακαθαρσίας μεταναστεύουν από την αρχική θέση κενού στο σημείο υποκατάστασης του πλέγματος,ώστε να αποκατασταθεί η ακεραιότητα του πλέγματος και να πραγματοποιηθεί η ηλεκτρική ενεργοποίηση των προσμείξεων.

Πριν και μετά

Η συμβατική θερμική ανάψυξη πραγματοποιείται συνήθως στο εύρος θερμοκρασίας 600-1000°C. Το περιβάλλον υψηλών θερμοκρασιών παρέχει επαρκή ενέργεια για την ατομική διάχυση,αλλά η μακρά θερμική επεξεργασία μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική διάχυση των προσμείξεων και να αλλάξει το προκαθορισμένο προφίλ κατανομής ντόπινγκ.

Αυτό το μειονέκτημα είναι ιδιαίτερα εμφανές στη διαδικασία της λεπτής νανοκλίμακας,όπου η θερμική διάχυση των προσμείξεων μπορεί εύκολα να διασπάσει το όριο μεγέθους σχεδιασμού και να προκαλέσει απόκλιση της απόδοσης του τρανζίστορα.

Για να ξεπεράσουν τους περιορισμούς της παραδοσιακής διαδικασίας αναψύξης, αναδύθηκε η τεχνολογία ταχείας αναψύξης (RTA).Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί υψηλής πυκνότητας ενέργειας πηγή θερμότητας για να επιτευχθεί ταχεία θέρμανση και σύντομο χρόνο επεξεργασίας, συμπεριλαμβανομένης της επίδρασης με λέιζερ, της επίδρασης με δέσμη ηλεκτρονίων και της επίδρασης με λάμπα ξενόνου.