I bob qattiq jismlar 1-§. Qattiq jismlarning fizikasida asosiy tushunchalar

 
9.7  § Implantatsiyaning amaliy uslublari. 
 
 9.7 rasm 1-kirishma (ionlar) manbai kamerasi, 
2-termokatod,  3-magnitli  mass-analizator  4-nishonga 
olish kamerasi, 5-plastinka, 6-plastinkani qizdirgich 
 

---

 
142 
Ionlar  manbai  kamerasi  (1)  da  vakuum  ~  10
-3
  Pa  bo‘lib,  qoldiq  gaz  kamerada 
kirishma  moddasining  gazini  ionlashtiriladi.  Bu  modda  qattiq  yoki  gaz  holatda 
bo‘lishi  mumkin.  Masalan:  fosfor  ioni  hosil  qilish  uchun  P
2
O
5
  -  fosfor  angidridi  - 
(qattiq)  yoki  PF
5
gazi  ishlatiladi.  Bor  ionini  hosil  qilish  uchun  BF
3
  (gaz)  ishlatiladi. 
Bug‘ni  ionlatish  qizdirilgan  termokatoddan  (2)  uchib  chiqayotgan  elektronlar 
yordamida  amalga  oshiriladi.  Ionlar  zaryadlangan  zondlar  yordamida  ajratiladi, 
elektrostatik  linzalar  yordamida  fokuslanadi  va  20  -  300  kV  kuchlanish  bilan 
tezlashtiriladi.Tezlashtirilgan  ionlar  oqimi  mass-analizatorning  magnit  maydonida 
massasiga  qarab  turli  kattalikka  og‘adi.  Aylana  radiusi  r  bo‘lgan  yoy  bo‘yicha 
harakatlanadi: 
2
1
)
2
(
1
e
MU
H
r


    
 
H - magnit maydon kuchlanganligi, 
U - tezlatuvchi kuchlanishi, 
 M - ion massasi,    H = 4·10
5
 – 4,8·10
5
 A/m. 
Bu separator ionlar tarkibini tozalash imkonini beradi, ya‘ni implantatsiya usuli 
juda  katta  aniqlik  va  tozalik  bilan  legirlash  imkonini  beradi.  ISlarni  tayyorlashda 
legirlash  nuqtaviy  bo‘lishi  kerak,  buning  uchun  esa  plastinka  yuziga  maska  sifatida 
ionlar  kam  yutiadigan  materiallar  SiO
2
,  Si
3
N
4
,  Al
2
O
3
  (dielektriklar)  va  Al,  Ni,  Au 
metal  qatlamlari  ishlatiladi.  Ionlar  oqimining  yuzasi  4-5  sm
2
,  Ionlar  energiyasi  200 
keV  bo‘lganda  SiO
2
  maska  qalinligi  bor  ionlari  uchun  ~  1  mkm  bo‘lishi  kerak. 
Energiyani  100  keV  gacha  kamaytirganda  maska  qalinligi  0,65  mkm  bo‘lsa  yetarli 
bo‘ladi. Xuddi shu energiyalar uchun mishyak ionlarida maska qalinligi 0,2 va 0,12 
mkmni  tashkil  etadi.  Maska  Al  bo‘lsa  100  keV  energiyali  bor  ioni  uchun  0,4  mkm 
qalinlik  yetarli.  Maska  sifatida  Al  ishlatilganda  radiatsion  nuqsonlarni  yo‘qotish 
uchun qizdirish past haroratlarda (T=550 
0
C gacha) bo‘lishi kerak, chunki T=575 
0
C 
evtektika  haroratidir.  Maska  sifatida  SiO
2
  ishlatilsa  800

900 
0
C  gacha  qizdirish 
mumkin,  kirishma  taqsimotini  deyarli  o‘zgartirmaslik  mumkin  bo‘ladi.  Ionli 
legirlashda  yon  tomonlarga  kirishma  tarqalishi  bo‘lmagani  uchun  bipolyar  IS 
tayyorlashda  kichik  yuza  o‘lchamli  emitter  sohasini  hosil  qilish  mumkin.  Ionli 
legirlashda  qizdirish haroratlari kichik bo‘lgani uchun n

p

n va p

n

p tranzistorlar 
asosida  IS  larni  tayyorlash  texnologiyasi  ancha  soddalashadi.  Chunki  p  va  n 
sohalarning  o‘zaro  ta‘siri  kamayadi.  Bipolyar  tranzistorlarning  baza  sohasini 
tayyorlashda  diffuziyaning  birinchi  bosqichini  implantatsiya  bilan  almashtirish, 
kirishma  tozaligining  miqdorining  katta  aniqlikda  boshqarilishi  sababli  bipolyar  IS 
larning strukturasi va elektrofizik parametrlarini bir xilligini ta‘minlaydi.