离子源弧光室是离子注入设备的一部分,主要作用是将充入弧光室的惰性气体经辉光放电电离成等离子体,经离子光学系统引出带正电的离子束,再经过下游端的中和阴极向离子束发射与束电流等量的电子流进行电荷中和,最终生成高能高速的中性离子束。离子源弧光室其应用领域包括:
半导体:可用于注入半导体器件的单元沟道离子,以生产晶体传感器。
材料科学:可用于材料表面改性,如清洗、氮化和镀膜等。
高能物理:可用于离子加速器,以轰击靶材并产生新物质或揭示新的物理规律。
在半导体行业中,离子源弧光室主要用于离子注入工艺。
离子注入是一种重要的半导体掺杂技术,它可以将特定的杂质离子引入半导体材料中,从而改变半导体的电学性能。在离子注入过程中,离子源弧光室产生的离子束会被加速到很高的速度,并注入到半导体晶片中。
通过控制离子束的剂量,可以精确地控制杂质离子在半导体中的分布和浓度,从而实现对半导体器件性能的调控。例如,在制造晶体管时,可以通过离子注入来形成 p-n 结,从而控制晶体管的导通和截止。