半导体材料的性质

半导体材料的独特性质之一是它们的导电性和导电类型（N型或P型）能够通过在材料中掺入专门的杂质而被产生和控制。

PCA9535PW一个具有或者N型（负的）或者P型（正的）电导性的晶圆开始进入晶圆制造厂。贯穿制造工艺，各种晶体管、二极管、电阻器和电导的结构在晶圆内和表面上形成。本章描述在晶圆内和表面上特别的“小块”导电区和PN结的形成，并介绍扩散和离子注入两种掺杂技术的原理和工艺。

使晶体管和二极管工作的结构就是PN结。结就是富含电子的区域（N型区）与富含窄穴的区域（P型的分界处。结的具体位置就是电子浓度与空穴浓度相同的地方。

通过引入专门的掺杂物（掺杂），采用离子注入或热扩散工艺，在晶圆表面形成结。用热扩散，掺杂材料被引入晶圆顶层暴露的表面，典型地是通过在顶层二氧化硅的孔洞。通过加热，它们被散布到晶圆的体内。散布的量和深度由一套规则控制，说明如下。这些规则源自一套化学规则，无论何时晶圆被加热到一个阈值温度，这套规则将控制掺杂剂在晶圆申的任何运动。在离子注入中，顾名思义掺杂剂材料被射人晶圆的表面，进来的大部分掺杂剂原子静止于表面层以下。此外，扩散规则也控制注入的原子运动。对于掺杂，离子注入已经取代r较老的热扩散工艺。并且离子注入还在当今的小型和多种结构器件方面起作用。因此，本章以讨论半导体的结开始，进而到扩散技术和规则，以描述离子注入工艺结尾。