• 締切済み

不純物

半導体で、ドーピングされる不純物として、ＰではなくＡｓ、ＩｎではなくＢが選択される理由はあるのでしょうか？？

みんなの回答

  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.2

半導体関係の業務歴ありの者です。 まず、「ＰではなくＡｓ」についてですが、 １つ目の理由として、リンよりヒ素の方が原子量が大きいため、イオン注入したときに、ヒ素のほうが浅い分布を作れるということです。 イオン注入のエネルギーを大きくすることは比較的簡単にできますが、小さくするのは技術的に結構難しいのです。 イオン注入のエネルギーが小さいほど、原子量が大きいほど、浅い分布になります。 ２つ目の理由として、シリコン中においてＰはＡｓより拡散しやすいため、熱処理したときに上下左右に分布が広がりやすいということがあります。 小さいトランジスタを作るためには、ドーパントを浅く、狭く分布させる必要があります。 よって、ＰではなくＡｓのほうが選択されています。 （昔はリンだけでしたが） 次に、「ＩｎではなくＢ」についてですが、 私はよく知らないですが、 上記と同じ理屈で行けば、インジウムのほうが選択されるべきですね。 おそらく、インジウムのイオン源が実用化されていないから、というのが理由と推測します。 ただ、最先端の研究では、インジウムドープも検討されているようです。 どうやって実現するかは知りませんが。

yayoi98200
質問者

お礼

非常に参考になりました。 取り急ぎで申し訳ないのですが、お礼を申します。 ありがとうございました。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.1

半導体関係の業務歴ありの者です。 まず、「ＰではなくＡｓ」についてですが、 １つ目の理由として、リンよりヒ素の方が原子量が大きいため、イオン注入したときに、ヒ素のほうが浅い分布を作れるということです。 イオン注入のエネルギーを大きくすることは比較的簡単にできますが、小さくするのは技術的に結構難しいんです。 イオン注入のエネルギーが小さいほど、原子量が大きいほど、浅い分布になります。 ２つ目の理由として、シリコン中においてＰはＡｓより拡散しやすいため、熱処理したときに上下左右に分布が広がりやすいということがあります。 小さいトランジスタを作るためには、ドーパントを浅く、狭く分布させる必要があります。 よって、ＰではなくＡｓのほうが選択されています。 （昔はリンだけでしたが） 次に、「ＩｎではなくＢ」についてですが、 私はよく知らないですが、 おそらく、インジウムのイオン源が実用化されていないから、というのが理由と推測します。 ただ、最先端の研究では、インジウムドープも検討されているようです。 どうやって実現するかは知りませんが。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 自然科学
  4. 物理学

関連するQ&A

  • 不純物半導体のpn接合について

    物性工学を勉強する大学初年度の者です。 不純物半導体のpn接合についてなのですが、 n型半導体に添加する不純物密度を増やすと、拡散電位が増加するのは、イオン化されたドナーも増加するため、空乏層が広くなるからでしょうか？ また、 n型半導体の不純物密度がp型半導体の10倍であったとき、空乏層は主にn型よりに形成され、このときのn型側、p型側の空乏層幅の比は n : p = 1 : 10 となるのであっていますでしょうか？ 怪しい部分がありましたら、ご指摘ご教授して頂けると嬉しいです。 よろしくお願いしますm(_ _)m

  • シリコンにおける不純物の種類および濃度に係る電子・正孔の移動度の求め方について

    BRIGHAM YOUNG UNIVERSITYの半導体に関するWEBページ (http://www.ee.byu.edu/cleanroom/ResistivityCal.phtml) に、シリコンにおける不純物濃度[cm^-3]から抵抗率[Ωcm]を計算する JavaScriptがあるのですが、その計算過程の一部が理解できません。 ソースを拝見する限り、不純物濃度からキャリアの移動度を求め、その 移動度から抵抗率を求めているのですが、不純物濃度からキャリアの 移動度を算出する公式がよくわからないのです（移動度から抵抗率 までの過程は理解しています）。 ソースでは mob = umin + (umax-umin)/(1+Math.pow((N/Nr),alpha)); mob:移動度 umin：？（Asだと52.2、Pだと68.5、Bだと44.9） umax：？（Asだと1417、Pだと1414、Bだと470.5） N：不純物濃度（ユーザからの入力で決定） Nr：？（Asだと9.68e16、Pだと9.20e16、Bだと2.23e17） alpha：？（Asだと0.68、Pだと0.711、Bだと0.719） ※：Math.pow(a,b)はaのb乗 [JavaScript数学関数] 不純物以外はドープされる物質特有の定数なのですが、 それぞれ何を示しているのでしょうか（「？」は何を 意味しているのでしょうか？）？ とどのつまり不純物濃度からキャリアの移動度を算出する 公式はどのようなものでしょうか？

  • 不純物半導体に添加する不純物の濃度

    不純物半導体を作製時にSiウエハに不純物を注入しますが、 基本的にどの程度の量(濃度)を注入するのでしょうか？ 出来たら濃度をppmやppbで表して貰えるとありがたいです。

  • 半導体のキャリアを複数にできるか？

    キャリアは シリコンにホウ素をドーピングした場合、正孔一つ シリコンにヒ素をドーピングした場合、電子一つ となりますが、半導体の不純物原子によるキャリアを複数にすることはできるのでしょうか？

  • 半導体関係についての質問です(2つ)

    1.共有原子価について 　半導体の不純物ドーピングの所で、ドーピング材料を考えるときに、格子ひずみを減らすため、共有原子価の半径を最小化すべきであると書いてあるのですが、よく意味がわかりません。そもそも共有原子価ってなんでしょうか？ 2.自己補償効果について 4族半導体(Si)は共有結合だか、3-5族、2-6族半導体とワイドギャップ半導体になるにつれて、イオン結合性が出てきて、それにより、補償効果が起こりやすいというのは、どういうことなんでしょうか？ できたらできるだけわかりやすくお願いいたします。

  • 半導体　出払い領域　不純物領域

    半導体の温度特性による電気伝導について調べています。 シリコンを素材とした半導体の不純物領域と出払い領域の境目となる温度は、一般的に何度くらいになるのでしょうか？よろしくお願いします。

  • 【半導体ウエハ】の成長プロセスに使用される高圧ガス

    【半導体ウエハ】の成長プロセスに使用される高圧ガスのセレン化水素、モノゲルマン、ジシランはドーピング源に使用さえる。 半導体に使用される高圧ガスのセレン化水素、モノゲルマン、ジシランは半導体ウエハの成長プロセスにおけるドーピング源に使用されるとはどういう意味ですか？ ドーピングとは半導体ウエハの回路を作る回路材料のことですか？ CPUの半導体の金メッキみたいな回路は高圧ガスに不純物のセレン化水素、モノゲルマン、ジシランを基盤に吹き付けて電気回路を作っているのでしょうか？

  • NiOはp型半導体ですが、何かをドーピングしてホー

    NiOはp型半導体ですが、何かをドーピングしてホールをへらすことはできますか？

  • P形半導体とN形半導体について

    P形及びとN形半導体結晶の結晶結合方式名をおしえてください。また、不純物の一般的名称及び、多数キャリアの呼び名について教えてください P形及びN形半導体結晶の結晶結合方式名→［］ P形半導体不純物の一般的名称→［］ 多数キャリアの呼び名→［］ N形半導体不純物の一般的名称→［］ 多数キャリアの呼び名→［］ あと、P形半導体の電気伝導の機構、N形半導体の電気伝導の機構について説明お願いしたんですが

  • 単位体積中の不純物の数について

    単位体積中の不純物の数の計算 0.001at%sb(アンチモン)-Geの半導体99.999at% このGe半導体1cm^3中に含まれるsbの個数を求めたいのですが途中式がわかりません。 原子量sb:121.8　Ge:72.64　密度Ge:5.46となっており、答は4.55×10^17です。 よろしくお願いします。

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する