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La clé de la performance est l'implantation de fluor. «Il s'agit d'une étape très simple à ajouter aux processus bipolaires standard», a déclaré le Dr Huda El Mubarek, chercheur.

Alors que les transistors silicium-germanium atteignent déjà les 300 GHz, pourquoi développer un silicium haute vitesse?

Le coût est la question, selon Mubarek. «SiGe nécessite une épitaxie, ce qui est coûteux et prend du temps», a-t-elle déclaré. "Cette technique utilise une implantation ionique à la fois économique et efficace."

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Une condition préalable pour les transistors bipolaires rapides est une région de base mince qui, dans les dispositifs bipolaires en silicium NPN, est formée en implantant du bore en tant que dopant de type p.

Malheureusement, quelle que soit la qualité de cette implantation, le bore se diffuse librement dans les couches environnantes lors des processus de fabrication à haute température: élargissement de la base et destruction de la vitesse du dispositif.

Pour empêcher cette diffusion indésirable, le fluor entre en jeu.

Pour que le bore se diffuse, il lui faut des atomes de silicium interstitiels, des atomes naturellement coincés entre ceux qui forment le réseau cristallin local.

«En implantant des atomes de fluor dans une plage plus profonde que celle de l’implant à base de bore, des amas de fluor vacants se forment au voisinage du bore», a déclaré Mubarek. «Ces vides dans le réseau de silicium forment une couche à travers laquelle la diffusion du bore est supprimée et limite l’élargissement de la base. Il y a beaucoup moins d'interstitiels dans les environs du bore grâce à l'implant au fluor, ce qui empêche la diffusion du bore. "