氘氣在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用
- 發(fā)布時(shí)間：2022-10-19
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半導(dǎo)體中如何使用氘氣？
氘氣（2H2; D2）通過(guò)氘-exchange交換過(guò)程用于制造通常在電路板中發(fā)現(xiàn)的硅半導(dǎo)體和微芯片。 氘退火將氘原子替換為氘，從而防止芯片電路由于化學(xué)腐蝕和熱載流子效應(yīng)而劣化。該工藝大大延長(zhǎng)并改善了半導(dǎo)體和微芯片的生命周期，同時(shí)使它們可以做得更小并具有高電路密度（高密度芯片）。
在半導(dǎo)體中使用氘的好處？
在半導(dǎo)體中使用氘而不是Pro（氫的常見(jiàn)同位素）可帶來(lái)多種好處。首先，Si-D鍵的振動(dòng)弛豫時(shí)間比傳統(tǒng)的Si-H鍵短得多。這意味著該化合物更快地達(dá)到振動(dòng)平衡點(diǎn)。其原因歸因于在硅晶體深處具有Si-Si鍵的量子耦合。
總體而言，這導(dǎo)致D摻雜器件的壽命大大超過(guò)H摻雜。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，氘和硅之間存在異常數(shù)量的同步性。這意味著這兩個(gè)元素非?？焖伲浅＠喂痰亟Y(jié)合在一起。所有這些都有利于半導(dǎo)體芯片和微芯片的制造和使用已發(fā)現(xiàn)氘可降低作用于半導(dǎo)體的熱載流子效應(yīng)的嚴(yán)重性，同時(shí)減少應(yīng)力引起的泄漏電流。熱載流子效應(yīng)和應(yīng)力引起的泄漏電流都可以極大地控制半導(dǎo)體的壽命，并且通常是芯片內(nèi)故障的主要原因。
