第一百八十四章：離子注入(第1/2頁)

化學實驗室中，韓元將取出來的濃硫酸和濃硝酸按照要求進行稀釋到所需濃度後進行混合。

處理好後混合溶液中新增定量的鋁粉末就可以製備成含有正三價鋁的鋁離子溶液。

唯一的問題是注入碳化矽晶體中的鋁離子需要穩定在一個相對的濃度中。

這就需要韓元判斷鋁離子溶液中的鋁離子含量具體有多少了。

雖然有些麻煩，辦法還是有的。

透過新增氯化鎂和氫氧化鈉將混合溶液中的鋁離子沉澱下來，然後再來進行判斷。

用這種方法，多試驗幾次，韓元也成功的製備出來了符合侵蝕注入要求的鋁離子溶液。

製備出合適的鋁離子溶液後，韓元將已經透過氫氟酸蝕刻好的碳化矽晶材再一次刷上了一層石蠟，然後將需要注入鋁離子的地方清理出來。

處理好後的碳化矽晶材整齊的排放在一個長方形的闊口玻璃容器中。

玻璃容器架在鐵架上，下面還有幾盞酒精噴燈。

而且這一件玻璃容器和其他玻璃器皿也略有不同。

這一件玻璃容器的玻璃壁中，帶著紫色的銅線，有些地方的銅線還是露出來的。

之前製備好的鋁離子溶液緩慢的順著玻璃管倒入容器中，浸沒了碳化矽晶材一半左右。

處理好這個後，韓元先點燃所有的酒精燈開始加熱鋁離子溶液。

等待溶液開始沸騰的時候，再將玻璃容器中的銅線連上了電源，然後合上了電閥。

直播間中的部分觀眾和各國的科研學者對於韓元製備的硫酸鋁和硝酸鋁的混合溶液和正在出來的過程很感興趣，傳送彈幕各種詢問著。

【這不是硫酸鋁和硝酸鋁溶液嗎？怎麼變成鋁離子了？】

【話說硝酸和鋁反應不是會在鋁的表面形成一層緻密的氧化膜嗎？有氧化膜的鋁，即便是鋁粉，也不能算鋁離子吧？】

【加熱，通電，這樣就可以將鋁離子注入到碳化矽裡面了嗎？】

【濃硝酸才會形成氧化膜，稀硝酸不會。】

【應該是透過硫酸和硝酸侵蝕碳化矽吧？】

【我在想，晶片也可以這樣搞嗎？】

【這種離子摻雜的方式，能在碳化矽底層形成穩定的n漂移層嗎？具體能注入到多少毫米？】

..........

看到詢問的彈幕，韓元笑了笑，解釋道：“要將其符合侵蝕注入要求的鋁離子注入到碳化矽材料中並不是一件簡單的事情。

“離子注入即便是在現代化工業中也需要特定的工藝和裝置來進行處理。”

“其原理是用100kev級的高能將需要注入的離子加速後將其射入到材料中。”

“而離子束中的離子與材料中的原子或分子將發生一系列物理的和化學的相互作用，逐漸損失能量，最後停留在材料中。”

“最終引起材料表面成分、結構和效能發生變化，從而最佳化材料表面效能，或獲得某些新的優異效能。”

“整合晶片基本都是採用‘離子注入’這種技術來處理矽基底的。”

“一般來說，矽晶材的n漂移層都是用鋁離子來做的，以前使用最廣泛的離子源使用鋁金屬微波離子源來作為離子束。”

“但離子源的結構非常複雜，製作成本很高。”

“除此之外，相對比矽基晶片，使用鋁離子注入碳化矽進行製造形成n漂移層還有一個很大的問題。”

“那就是碳化矽晶體的原子密度比矽大，要達到相同的注入深度，離子注入工藝需要離子具有更高的注入能量。”