離子植入法英文解釋翻譯、離子植入法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 ionic-implantation

分詞翻譯：

離子的英語翻譯：

ion
【化】 ion
【醫】 ion

植入法的英語翻譯：

【醫】 implantation

專業解析

離子植入法（Ion Implantation）詳解

一、基礎定義與中英對照

離子植入法（Iion Implantation）是一種半導體制造工藝，通過将高能離子束注入材料表面，改變其電學或物理性質。英文術語中，"Ion"指帶電原子/分子，"Implantation"意為"植入"，強調離子被強制嵌入材料晶格的過程。

二、技術原理與核心步驟

離子生成與加速：
氣态源（如BF₃、AsH₃）在真空腔中被電離，形成等離子體，離子經電場加速至keV-MeV級能量。

離子注入：
高能離子穿透材料表面（深度約納米至微米級），與晶格原子碰撞後停滞在特定位置，形成摻雜層。注入深度由離子質量與能量決定，符合公式：

$$

R_p = frac{k cdot E^{1.7}}{m}

$$

其中 ( R_p ) 為平均投射射程，( E ) 為能量，( m ) 為離子質量。

退火修複：
注入後材料晶格受損，需通過高溫退火（>1000°C）激活摻雜原子并修複缺陷。

三、核心設備與技術參數

設備：離子注入機（如Applied Materials VIISta系列），含離子源、加速管、質量分析器、掃描系統。
關鍵參數：
- 劑量（Dose）：單位面積注入離子數（ions/cm²），控制摻雜濃度。
- 能量（Energy）：決定注入深度，低能（<1keV）用于淺結，高能（>200keV）用于深阱。
- 角度控制：避免溝道效應（沿晶格方向注入過深），需傾斜晶圓角度。

四、應用領域與優勢

半導體摻雜：
在矽基芯片中精準注入硼（P型）、磷/砷（N型），形成晶體管源/漏極及阱區，精度達±1%濃度偏差。

材料改性：
- 金屬表面注入氮/碳離子提升硬度（如钛合金醫療植入體）。
- 光伏電池中氫離子鈍化矽缺陷，提升光電效率。
優勢：
- 精準可控：劑量、深度、區域可編程調節。
- 低溫工藝：避免高溫擴散導緻的雜質橫向擴散。

五、與擴散工藝的對比

參數	離子植入法	熱擴散法
溫度	常溫注入（退火除外）	高溫（800-1200°C）
摻雜輪廓	陡峭、可設計	漸變、高斯分布
橫向擴散	極小（<0.1μm）	顯著（>1μm）
雜質種類	幾乎不限（含難擴散元素）	受固溶度限制

權威參考文獻

網絡擴展解釋

離子植入法（Ion Implantation）是一種通過高能離子束轟擊材料表面，改變其物理或化學特性的技術。以下是不同領域的詳細解釋：

1.材料科學與表面改性

在材料科學中，離子植入法通過加速器将高能離子（如55Mn+、14N+等）注入材料表面，形成特定深度的濃度分布标記。例如，開姆尼茨工業大學的研究中，該技術用于追蹤飛秒激光誘導表面周期性結構（LIPSS）的形成機制。通過透射電子顯微鏡（TEM）和能量色散X射線光譜（EDXS）分析，發現LIPSS主要源于電磁效應引起的局部燒蝕，而非熔化重組。
原理：離子束穿透材料表面後嵌入晶格，引發缺陷和結構畸變，從而調控材料硬度、耐磨性或光學性能。

2.半導體制造

在半導體領域，離子植入是制造PN結和調控電學特性的核心工藝。例如，CMOS器件中的P/N型區域通過此工藝形成。離子注入屬于物理過程，需精密控制能量和劑量以改變半導體導電性。其優勢在于可精準預測結果，但涉及複雜理論模型（如離子分布與損傷計算）。

3.醫療應用（術語差異說明）

需注意“離子植入法”與“離子導入法”的區别：後者屬于醫療技術，通過直流電将藥物離子導入人體組織，用于治療骨質增生、關節炎等疾病。但該領域術語和機制與上述材料/半導體技術無直接關聯。

核心場景：材料改性與半導體制造。
關鍵作用：通過離子嵌入改變材料微觀結構或電學特性。
權威來源：、2、4側重技術原理，為醫療衍生應用。