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Tecniche di drogaggio nei circuiti integrati

In un circuito integrato ci deve essere la diffusione nel silicio di atomi nel suo reticolo cristallizzato; ma questa tecnica ha vari procedimenti.


Le modalità comunemente utilizzate allo scopo di introdurre impurità nel reticolo cristallizzato del silicio sono due: la diffusione e l’impiantazione ionica. Il procedimento di diffusione consiste nel movimento di un materiale attraverso un altro. Affinché questo procedimento possa verificarsi, è sufficiente che siano soddisfatte due condizioni:

 – che la concentrazione del materiale si diffonde sia maggiore rispetto all’altro;

– che il sistema disponga di energia sufficiente allo svolgimento del processo.

Se sopra a uno strato di silicio si deposita un materiale con un alta concentrazione di impurità ( e cioè boro, arsenico o fosforo) e si sottopone il tutto ad un temperatura sufficiente, le impurità si diffondono all’interno del silicio, dando luogo a zone tipo-p (boro), oppure di tipo-n (arsenico o fosforo). Nel processo di impiantazione ionica, anche se il metodo di realizzazione è radicalmente diverso, lo scopo è esattamente lo stesso: portare all’interno del materiale elementi che consentono di definire zone n o p all’interno del silicio. In questo caso gli atomi delle impurità vengono previamente ionizzati. Lo ione dell’impurità viene accelerato in un campo elettromagnetico e lanciato contro la superficie del silicio. Cosi lo ione penetra nel reticolo cristallino del silicio, e agisce come elemento di drogaggio.

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