Apakah kegunaan silikon nitrida dalam peranti semikonduktor?

Silikon nitrida (Si3N4)ialah sebatian yang biasa digunakan dalam peranti semikonduktor kerana sifat elektrik, haba dan mekanikalnya yang unik. Berikut adalah beberapa kegunaan utama silikon nitrida dalam teknologi semikonduktor:

1. Penebat Pintu:Silikon nitridasering digunakan sebagai bahan penebat pintu dalam peranti logam-oksida-semikonduktor (MOS). Ia bertindak sebagai lapisan dielektrik antara elektrod pintu logam dan substrat silikon yang mendasari, menyediakan pengasingan elektrik. Silikon nitrida mempunyai pemalar dielektrik yang tinggi (kebolehan relatif) dan berkesan menghalang aliran arus elektrik. Ciri penebatnya yang sangat baik membantu mengekalkan kawalan ke atas aliran cas dalam peranti.

2. Pempasifan: Silikon nitrida sering digunakan sebagai lapisan pempasifan dalam semikonduktor untuk melindungi struktur peranti aktif daripada bahan cemar luaran, lembapan dan kerosakan fizikal. Ia membantu meningkatkan kebolehpercayaan dan kestabilan jangka panjang peranti dengan menghalang penyebaran kekotoran, mengurangkan kebocoran semasa dan menyediakan penghalang perlindungan terhadap penghijrahan ion.

3. Penghalang Resapan: Silikon nitrida boleh bertindak sebagai lapisan penghalang untuk menghalang resapan dopan atau bendasing yang tidak diingini daripada lapisan jiran. Ia boleh digunakan untuk mengasingkan kawasan berlainan peranti semikonduktor, menghalang interaksi yang tidak diingini dan memastikan kefungsian yang betul.

4. Topeng Etch: Silikon nitrida tahan kepada banyak etsa yang biasa digunakan dalam proses pembuatan semikonduktor. Ia boleh dicorak dan terukir secara terpilih untuk mencipta struktur peranti yang kompleks atau untuk menentukan corak untuk langkah pemprosesan seterusnya. Rintangan goresan menjadikannya bahan yang ideal untuk digunakan sebagai topeng gores atau topeng keras dalam pelbagai proses litografi dan goresan.

5. MEMS dan Penderia: Silikon nitrida mendapat penggunaan yang meluas dalam sistem mikroelektromekanikal (MEMS) dan aplikasi penderia. Sifat mekanikalnya yang sangat baik, termasuk kekerasan yang tinggi, kekuatan dan ketahanan terhadap haus, menjadikannya sesuai untuk digunakan sebagai bahan struktur dalam mikrosensor dan mikroaktuator.

secara keseluruhan,silikon nitridamemainkan peranan penting dalam reka bentuk, fabrikasi dan prestasi peranti semikonduktor, menyumbang kepada pengasingan elektrik, perlindungan dan peningkatan ciri peranti. Ciri-cirinya menjadikannya bahan yang serba boleh dan digunakan secara meluas dalam industri semikonduktor.