
【计】 doped oxide diffusion
*****erate; *****eration; intermingle
【计】 doping
【化】 *****eration; dope; doping
【医】 *****eration
oxygen
【医】 o; O2; oxy-; oxygen; oxygenium; phlogisticated gas
diffuse; pervasion; proliferate; spread
【计】 scattering
【化】 scatter
【医】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation
在材料科学与半导体工程领域,"掺杂氧扩散"(Oxygen-doped diffusion)指通过热力学工艺将氧原子作为掺杂剂引入晶体结构,并利用扩散机制实现原子层级分布调控的技术过程。该术语可分解为三个核心部分:
掺杂(Doping)
指在半导体基底材料(如硅晶体)中有目的地掺入微量杂质原子以改变其电学特性。氧原子在此过程中作为p型或n型掺杂剂,具体取决于材料体系。例如在硅基材料中,氧掺杂可形成深能级缺陷态,影响载流子迁移率。
氧扩散(Oxygen Diffusion)
根据菲克扩散定律,氧原子在高温环境(通常800-1200℃)下通过晶格间隙或空位机制进行迁移,扩散系数遵循阿伦尼乌斯方程:
$$ D = D_0 expleft(-frac{E_a}{k_B T}right) $$
其中$E_a$为激活能,$k_B$为玻尔兹曼常数,该过程受晶格缺陷密度和温度梯度直接影响。
工艺整合
在集成电路制造中,该技术常用于调整MOSFET器件的阈值电压,或改善功率半导体器件的击穿特性。美国材料试验协会(ASTM)F723标准中规定了相关工艺参数的质量控制要求。
该技术的工业应用可参考《半导体材料工程手册》(Springer, 2022版)第7章,以及IEEE电子器件汇刊(IEEE Transactions on Electron Devices)2023年关于高k介质材料氧掺杂的研究综述。
掺杂氧扩散是指在材料制备或处理过程中,通过掺杂工艺引入氧杂质,并伴随氧原子在材料内部的扩散运动。以下是分点解释:
掺杂氧扩散是材料科学中一种复合工艺或现象,既包含氧作为掺杂剂的引入,也涉及其在材料中的动态迁移。需根据具体工艺(如高温退火条件)和材料体系(如硅基半导体)分析其对性能的影响。
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