1。シリコンクリスタルの成長:
- トランジスタの基礎は純粋なシリコンクリスタルです。このクリスタルは、通常はCzochralskiプロセスを使用して、制御された環境で栽培されています。
2。ドーピング:
- ドーピングとは、シリコンクリスタルに不純物を導入して電気伝導率を変えるプロセスです。これがヒ素が登場する場所です。
- ヒ素はグループV要素です。つまり、5つの価電子があります。シリコン(4つの原子価電子を持つグループIV要素)に追加すると、ヒ素は追加の電子を提供します。これにより、「n型」半導体が作成され、電子は多数派のキャリアです。
3。トランジスタの製造:
- ドープされたシリコンは、次のようなさまざまな手法を使用してトランジスタに処理されます。
- フォトリソグラフィ: 光とフォトレジストを使用して、シリコン表面にパターンを作成します。
- エッチング: 化学物質または血漿を使用して不要なシリコンを除去します。
- 堆積: シリコンに他の材料(接触用の金属など)の薄い層を堆積させます。
- イオン移植: ヒ素のようなドーパントをシリコンの特定の領域に正確に移植し、異なるドーピング濃度を作成します。
4。トランジスタ構造:
- トランジスタは通常、3つのレイヤーで作られています。
- 出典: 電子がトランジスタに入るN型領域。
- ドレイン: 電子がトランジスタを出るN型領域。
- ゲート: 供給源と排水の間の電子の流れを制御する金属またはポリシリコンの薄い層。
ヒ素の役割:
- ヒ素の役割は、トランジスタ内にN型半導体領域を作成することです。トランジスタの物理的構造を直接形成しません。
- ヒ素のドーピング濃度は、トランジスタの電気特性を決定し、電流の流れやスイッチング速度などの要因に影響を与えます。
要約:
ヒ素はドーピングプロセスに不可欠なコンポーネントであり、トランジスタで使用されるN型半導体の作成を可能にします。ただし、トランジスタ構造自体を形成する主要な材料ではありません。