離子源弧光室是離子注入設備的一部分,主要作用是將充入弧光室的惰性氣體經(jīng)輝光放電電離成等離子體,經(jīng)離子光學系統(tǒng)引出帶正電的離子束,再經(jīng)過下游端的中和陰極向離子束發(fā)射與束電流等量的電子流進行電荷中和,最終生成高能高速的中性離子束。離子源弧光室其應用領域包括:
半導體:可用于注入半導體器件的單元溝道離子,以生產(chǎn)晶體傳感器。
材料科學:可用于材料表面改性,如清洗、氮化和鍍膜等。
高能物理:可用于離子加速器,以轟擊靶材并產(chǎn)生新物質(zhì)或揭示新的物理規(guī)律。
在半導體行業(yè)中,離子源弧光室主要用于離子注入工藝。
離子注入是一種重要的半導體摻雜技術,它可以將特定的雜質(zhì)離子引入半導體材料中,從而改變半導體的電學性能。在離子注入過程中,離子源弧光室產(chǎn)生的離子束會被加速到很高的速度,并注入到半導體晶片中。
通過控制離子束的劑量,可以精確地控制雜質(zhì)離子在半導體中的分布和濃度,從而實現(xiàn)對半導體器件性能的調(diào)控。例如,在制造晶體管時,可以通過離子注入來形成 p-n 結,從而控制晶體管的導通和截止。