Drogaggio diodo

C'e' un motivo particolare perche' debbano essere uguali? :-)

maitre Aliboron.

"maitre Aliboron" ha scritto nel messaggio news:4ccb28a5$0$3465$ snipped-for-privacy@news.free.fr...

Non credo. Ma allora perché in tutti i testi che ho consultato si suppone sempre NA > ND ? Cioè, se fosse indiffirente, penso che, didatticamente parlando, si sarebbe supposto NA = ND. No?

Grazie ancora

Forse, ma me lo sto inventando adesso, potrebbe essere legato alla tecnica di costruzione e alla necessita` di controllare i parametri elettrici (ad esempio la massima tensione inversa), che sono determiati dalla zona meno drogata.

La costruzione del diodo viene fatta non diffondendo in due regioni distinte due specie diverse di atomi, ma drogando prima tutto il silicio di un tipo, ad esempio P, poi aggiungendo a quel drogaggio, per una profondita` limitata un altro drogaggio N. Nella zona dove ci sono entrambi i droganti, il comportamento e` determinato dalla differenza NA-ND.

Supponi di fare un drogaggio di substrato P molto forte, e poi di voler ricavare su quello una zona drogata N-. La precisione di controllo di quanti atomi di N mettere dovrebbe essere molto alta, perche' devi aggiungere esattamente quelli che ci sono gia`, piu` un pochino, molto ben controllato in termini di quantita` tempo e temperatura di diffusione, di altri atomi N per avere la zona N.

Invece se fai il contrario puoi avere il substrato poco drogato, e controllarne bene il livello di drogaggio perche' tanto hai tutto silicio poco drogato, non hai altre specie chimiche che diffondono. Poi aggiungi la zona P, fortemente drogata, e se sbagli un pochino il livello del drogaggio non hai un fenomeno di "cancellazione numerica" come prima, semplicemente sposti un po' la profondita` della giuzione.

Se li fai uguali comunque hai sempre un problema di cancellazione degli atomi droganti gia` presenti.

Chissa` se tutto cio` ha qualche senso?

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

S=EC, ha molto senso. Tuttavia, mi lascia perplesso quanto dice l'OP, dato che io spesso ho visto drogaggi P meno intensi di quelli N perch=E9 molto di sovente il lingotto da cui sono prelevate le fette viene fornito con un drogaggio medio/basso di tipo P. Non che non si possa fare il contrario, ma io appunto ho avuto molto pi=F9 spesso a che fare con substrati drogati di tipo P. Per il fenomeno che dice Franco, poi il drogaggio di tipo N viene di solito fatto pi=F9 intenso.

Perché non abbiamo consultato gli stessi testi. :D

No, N_A=N_D è un'ipotesi aggiuntiva, implica un caso particolare... Didatticamente si studia prima il modello di diodo a giunzione brusca senza specificare nulla sui drogaggi per poi considerare i casi particolari includendo quello interessante di giunzione unilaterale (quando N_D>>N_A o N_A>>N_D).

Ciao Armando

Praticamente tutti i wafer che si trovano in commercio sono di tipo P. Di tipo N ne ho sentito parlare una volta ma per applicazioni particolari e di nicchia (non ricordo neanche che tipo di applicazioni e ti parlo di una decina di anni fa', ora non so nemmeno se li facciano ancora).

Comunque crearsi un "substrato" di tipo N e' abbastanza comune in certe tecnologie (tipo quella che uso io ad esempio): si fa crescere uno strato epitassiale. Questo e' praticamente indispensabile in tecnologie che usano bipolari verticali o NMOS isolati.

Ho lavorato con tecnologie dove gli NMOS erano direttamente su substrato: e' una rogna.

maitre Aliboron

Posso assicurare che si trovano, anche se sono relegati come dici tu ad applicazioni di nicchia. Mi era capitata una partita di wafer di questo tipo fra le mani qualche anno fa perch=E9 era stata ordinata per errore.

Ma non sarà che dorogare di tipo P è più "facile" che drogare di tipo N? Ci sono differenze? E comunque leggo sul Sedra-Smith:

"Il diodo fabbricato in una n-weel può garantire una tensione di braekdown più elevata", come diceva Franco.

Comunque se proprio devo essere sincero ancora non ho capito il discorso che ha fatto Franco qui:

Intendi drogare il substrato di tipo N- ?

ma non si può fare pure il contrario?

Non capisco nel complesso perché sia meglio così che al contrario

Grazie ancora

Fatti un esempio numerico e sara' lampante.

Supponi che vuoi una giunzione drogata P 1e18 cm-3 e una N 1e15 cm-3.

Quindi la P fortemente piu' drogata della N, in ragione 1000 (!!!) portatori in eccesso, per cm3, nella P rispetto alla N.

Segui il metodo Franco, che e' quello che effettivamante si usa.

Supponi di partire da un drogaggio P 1e18. Per ficcarci sopra la giunzione N devi drogare N a livello 1e18 (per compensare gli P) +

1e15 (per invertire a N). Ora capisci che controllare un flusso di drogante di 1e18 con una precisione dell'ordine di 1e-3 e' *molto* difficile. Gia' una imprecisione dell' 1% ti sposta il drogaggio N finale a 1e16!! con un errore di un fattore 10 nel rapporto tra le concentrazioni.

Supponi ora di partire da un drogaggio di tipo N a 1e15 cm-3 e volerlo invertire in P. In questo caso droghi 1e18 a manetta. Anche una imprecisione del 10% in questo caso sara' pressoche' ininfluente perche' (proprio male che ti va) avrai drogato a 1.1e18 con un errore di solo un fattore 1.1. (1100/1000 circa, non tengo conto degli N "compensati" che sono largamente trascurabili)

Come vedi il vantaggio in termini di controllabilita' del processo e' enorme.

Ma il vantaggio di partire dal meno drogato e' anche un altro e forse piu' semplice. In generale, per la conduzione e' sempre meglio avere meno impurita' possibile. Ogni volta che tu droghi aggiungi delle impurita' nel silicio. Ora, partendo dal debole e drogando col forte avrai un totale di impurita' circa pari alla concentrazione dell'impurita' forte. Partendo dal forte ne avrai il doppio: quella che hai gia' e quella che devi aggiungere per invertire il drogaggio che e' almeno pari alla forte di partenza.

Discorso spannometrico ovviamente... ci possono essere degli errori nelle cifre di cui attribuisco la paternita' al post-pranzo, al vino e al rincoglionimento senile incipiente.

maitre Aliboron