Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Naar inhoud springen
Wikipediade vrije encyclopedie
Zoeken

Doteren

Zoek dit woord op in WikiWoordenboek
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Twee vormen van doteren: n-type (boven) en p-type (onder).

Doteren (Latijn: dotare, voorzien,Engels:doping) is het opzettelijk inbrengen vanroosterdefecten, van onzuiverheden in eenmateriaal om demateriaaleigenschappen te veranderen. Het is een begrip uit dehalfgeleidertechnologie. Het zuivere, veelalkristallijne basismateriaal wordt gedoteerd met zeer specifieke onzuiverheden,atomen van een ander materiaal. De atomen creëren in hetkristalrooster eensubstitutioneel-defect. Daarmee wordt het oorspronkelijkisolerende basismateriaal eenhalfgeleider.

Onder invloed van het Engelsedoping wordt doteren soms foutief aangeduid als 'doperen'.

Vormen van doteren

[bewerken |brontekst bewerken]

Aan de hand van deelektrische lading van het kristalrooster als gevolg van doteren kunnen er twee vormen worden onderscheidden:

  • N-type: Bij toevoegen van elementen uit destikstofgroep van hetperiodiek systeem aansilicium, ontstaat het halfgeleidende n-type-silicium. De elementen uit deze groep,stikstof (N),fosfor (P),arseen (As),antimoon (Sb), hebben vijf elektronen in hun buitenste schil, een meer dan silicium. Zo ontstaan vrije elektronen in hetkristalrooster. De n staat voor negatief, deelektrische stroom is in tegengestelde richting als de elektronenstroom.
  • P-type: Bij toevoegen van elementen uit deboorgroep van het periodiek systeem aan silicium ontstaat het halfgeleidende p-type-silicium. De elementen uit deze groep,boor (B),aluminium (Al) engallium (Ga), hebben maar drie buitenste elektronen, een minder dan silicium. Zo ontstaan er in het kristalrooster plaatselijke tekorten aan elektronen. Zo'n elektronentekort noemt men eenelektronengat. De zich verplaatsende gaten zijn positief: de elektrische stroom heeft dezelfde richting als de gatenstroom. Gaten diffunderen aanzienlijk trager dan elektronen. Traagheid van halfgeleiders, bijvoorbeeld bij het gaan sperren van een pn-overgang in een halfgeleiderdiode, of schakeltijden in bipolaire schakeltransistoren, worden dan ook vrijwel uitsluitend veroorzaakt door de zich relatief traag voortbewegende gaten, die een relatief lange levensduur hebben.Schottkydioden, waarbij alleen elektronen in de geleidingsband een rol spelen, zijn daarom vele malen sneller dan pn-dioden. Hetzelfde geldt voor n-type-schakel-MOSFET's ten opzichte vanbipolaire schakeltransistoren.
Naast de eerder genoemde elementen kan ookberyllium als p-type dotering optreden.[1]

Doteringsmethode

[bewerken |brontekst bewerken]

Er zijn in de halfgeleiderfysica twee gangbare methoden om te doteren:diffusie en ionenimplantatie.

Diffusie

[bewerken |brontekst bewerken]

Diffusie is meestal een tweetrapsproces: eerst wordt een laag met een hogeconcentratie onzuiverheden aangebracht, ook wel predepositie genoemd, waarna door een warmtebehandeling bij hogetemperatuur de dotering in het kristalroosterdiffundeert.Daarbij wordt de oppervlakteconcentratie lager en de concentratie in het materiaal hoger. Dediffusiecoëfficiënt speelt hierbij een belangrijke rol.

Ionenimplantatie

[bewerken |brontekst bewerken]

Het implanteren vanionen gebeurt ondervacuüm met een ionenbron. In de meeste gevallen is die bron een speciale uitvoering van eendeeltjesversneller, waarin ionen met de gewenste massa door een magneetveld worden afgescheiden. Versneld door eenelektrisch veld, botsen ze vervolgens met snelheden tot over 300.000 km/uur op het te doteren materiaal. In het geval van lage versnellingsspanningen zonder massascheiding spreekt men echter vanphysical vapor deposition. De indringdiepte hangt af van het te implanteren materiaal en van de grootte van het ion. Door een geschikte keuze van de versnellerspanning is de snelheid, en daarmee de indringdiepte van de ionen, nauwkeurig te regelen.

Mediabestanden
Zie de categorieDoping (semiconductor) vanWikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.
WikiWoordenboek
Bronnen, noten en/of referenties
  1. Diehl, Roland (2000). High-power diode lasers. Springer, 104. ISBN 3-540-66693-1.
Overgenomen van "https://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Doteren&oldid=64724557"
Categorieën:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp