Neste trabalho estudamos duas técnicas de dopagem em semicondutores:
difusão e implantação iônica. Realizamos difusão de Estanho em Arseneto
de Gálio utilizando como fonte de difusão um filme "Spin-on-Glass" (SOG)
dopado, através de processamento térmico rápido. O filme SOG serve
tanto de fonte como de proteção da superfície do GaAs contra a perda de
Arsênio. Obtivemos camadas n+ rasas, com alta concentração de superfície
(1-3.1018cm-3) e boa mobilidade (em média 1000cm2 / V.s). Estabelecemos
um modelo para a difusão de Estanho dependente da sobre-pressão de
vapor de Arsênio baseado nos defeitos pontuais gerados na interface
SiO2/GaAs. O uso de sobre-pressão de As reduz as reações entre o SiO2 e o
GaAs, produzindo assim menos defeitos pontuais (VGa e GaI, entre
outros), resultando em menor coeficiente de difusão e maior energia de
ativação. A adição de Gálio no filme SOG tem o mesmo efeito, porém em
bem menor intensidade. Realizamos também implantação iônica de Magnésio
em GaAs. Foram feitas implantações simples e dupla, co-implantando
Fósforo. Estudamos o comportamento do Magnésio durante o recozimento
pós-implantação. Para dose de 1.1014cm-2 e energia de 200ke V, obtivemos
altas ativações. Os melhores resultados foram obtidos para recozimento a
900°C/5, 10 e 20s e a 950°C/5s. Com o aumento da dose
(1.1015cm-2/100keV), a ativação cai. Porém, quando realizamos a
dupla-implantação utilizando mesma .dose e energia, a ativação
triplicou. Isto demonstrou que o Fósforo está realmente ocupando as
vacâncias de Arsênio, aumentando, assim, as vacâncias de Gálio ( que
serão ocupadas pelo Mg). Estudamos os diversos mecanismos de difusão do
Magnésio, incluindo difusão "uphill". Portanto, tanto no caso da difusão
de Estanho, quanto na ativação do Magnésio durante o recozimento,
observa-se o efeito de defeitos pontuais tipo VGa e GaI. Isto é esperado
pelo fato de ambos os dopantes tenderem a substituir posições de Gálio.
Este conhecimento permite a otimização dos processos pelo controle da
geração destes defeitos pontuai.
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