塑料单向阀
李文 南京大学
作者简介：李文，来自南京大学化学化工学院，学号为171870585.
摘要：半导体的掺杂是指将一定数量和一定种类的杂质掺入硅等半导体中，并获得精确的杂质分布形状的技术。掺杂对于半导体工业有着举足轻重的作用，是实现p型和n型半导体的重要途径。目前的主要掺杂技术有热扩散技术和离子注入技术。本文将简要介绍这两种技术的掺杂原理和部分操作技术。 关键词：假牙生产半导体掺杂；热扩散技术；离子注入技术
1. 前言
一直到20世纪70年代，杂质掺杂主要是由高温的扩散方式来完成，杂志原子通过气相源或掺杂过的氧化物扩散或沉积到硅晶片的表面，这些杂质浓度将从表面到体内单调下降，而杂质分布主要是由高温和扩散时间来决定的。而离子注入技术则是将掺杂离子以离子束的形式注入半导体内，杂质浓度在半导体内有个峰值分布，杂质分布主要由离子的质量和注入的能量决定。扩散和离子注入两者都被用来制作分立器件与集成电路，两者的优缺点互补，相得益彰。
2. 半导体掺杂原因
完整纯净、具有完整晶体结构的半导体称为本征半导体。在绝对零度条件下，本征半导体的价带都是满带，但是现实中温度不可能达到绝对零度，而且半导体很容易接受光辐射，在接受光电注入和热激发后，价带中的部分电子就会在接受能量的情况下穿过禁带跃迁到能量更高的导带，由于价带上的电子跃迁离开，故而在价带中形成了带正电的空穴，上述产生的电子和空穴均能自由移动，成为载流子。但是在常温下，光照和热激发都不能激发出很多的载流子，因而本征半导体中的载流子浓度很低，电导率很小。但同时其本征载流子的浓度受温度影响很大，而实际的电路中温度变化又比较剧烈，故而很难对半导体特性进行控制，因此实际上本征半导体的应用不多。
为了改变半导体材料的载流子浓度和导电类型，我们科研将一定数量和一定种类的杂质掺入其中。比如在硅中掺入第三四主族的元素单质，诸如硼、磷、砷、碲等等，这些杂质在硅单晶中能够代替硅原子参与整个原子晶体的成键过程。掺入硼，硼相较于硅价层上少了一个电子，所以这类的掺杂半导体材料含有大量自由移动的空穴，为P型半导体。掺入磷，磷相较于硅价层上多了一个电子，所以这类的掺杂半导体材料相比于本征半导体材料有大量自由移动的电子，为N型半导体。这些P型或N型的半导体材料的载流子浓度不易受温度影响，故而在实际生活中应用广泛。
3. 离子注入技术
透水混凝土施工工艺3.1 概要
离子注入技术发展于上个实际60年代，是微电子工艺中定域、定量掺杂的一种重要的方法。将被注入物质以某种方式电离，然后再电场存在的情况下加速，将该物质原子或分子打入靶材料表层。杂质离子进入靶内，与本征半导体中的原子不短地发生碰撞，再碰撞过程中离子的运动方向不断地发生改变，并且动能不断地损失，最后在本征半导体的内部某一点停止下来，离子注入的平均深度可以由加速能量来控制。在这个射入的过程中，材料
表面的物理或化学性质会发生改变。
离子注入的注入离子能量一般位于1keV到1MeV之间，注入深度平均为10nm到10um。
领衬卧式冷室压铸机离子注入技术可以注入任意的元素，甚至包含同位素。并且实验员可以通过控制注入的离子的电场场强大小和注入离子的浓度来精确控制掺杂的深度和浓度。相比于热扩散技术，离子注入技术所需要的温度低，避免了高温阔散导致的热缺陷等问题。另外由于所采用的物理方法是注射，故而杂质原子纯度高，能量单一，不易受外来杂质的影响。同时在同一平面上的杂质掺杂分布会非常均匀。当然这种方法也有他本身的缺陷和不足。离子注入技术要求的设备相对复杂，价格昂贵。而且在将杂质原子或分子电离的过程中可能产生有毒气体，对人体的健康有威胁。而且离子碰撞可能引起半导体晶格断裂或损伤。因此，要采用后续的退火处理来去除这些损伤。
3.2 原理
灯丝发出的自由电子在电磁场的作用下获得足够多的能量后撞击分子或原子，使他们电离成离子，再经吸极吸出，由初聚焦系统聚集成为离子束，射向磁分析器。离子注入过程是渣油四组分
一个非平衡过程，高能离子进入靶后不断与原子核及核外电子发生碰撞，最后停下来，停下的位置是随机的，大部分不在晶格上，因而没有电活性。
1963年，三位科学家创建LSS理论，确立了注入离子在靶内的分布原理。LSS理论认为注入离子在靶内的能量损失分为两个相互独立的过程，1.入射离子与原子核的碰撞（核阻挡过程）2. 束缚电子或自由电子的碰撞（电子阻挡过程），总能量损失为两个过程损失的能量和。核碰撞的结果是导致离子的能量转移到了原子核上，结果将使离子的运动方向发生改变，而靶原子离开原位，成为间隙原子核。电子碰撞则是指注入离子和靶原子周围的电子云通过库伦相互作用使粒子和电子发生碰撞而失去能量，而束缚的电子被激发或电离，自由电子发生移动，瞬时形成电子-空穴对。
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