Contitolari:

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

Inventori:

Davide De Salvador, Gianluigi Maggioni, Daniel Ricardo Napoli, Enrico Napolitani

Parole chiavi: Semiconduttori, Giunzioni, Contatto p+, Laser melting, Germanio

Numero priorita: IT102020000008662

Abstract:

La procedura brevettata è in grado di produrre giunzioni ad alto drogaggio nei semiconduttori tramite un innovativo procedimento, alternativo all’impiantazione ionica. È un processo economico, adatto ad applicazioni di micro/nanoelettronica e di rilevamento di alta precisione.

Descrizione:

Le attuali tecniche di drogaggio dei semi conduttori presentano varie problematiche che ne hanno limitato l’uso ad esempio in applicazioni di nanoelettronica. L’impiantazione ionica e successivo trattamento termico (annealing) non sempre si presta ai processi di produzione, oltre ad avere un impatto notevole sui costi. Questo innovativo procedimento è invece in grado di creare una superficie ad alto drogaggio grazie all’applicazione del laser melting alla sequenza di depositi (film protettivo e sorgente). Durante il raffreddamento che segue l’impulso laser, si ha la ricrescita cristallina del germanio fuso e il passaggio a fase cristallina coerente del film protettivo depositato. Questa trasformazione permette di controllare lo spessore dello strato e la concentrazione dell’elemento drogante nel contatto, proteggendolo al contempo dall’atmosfera e limitandone la diffusione verso l’esterno, attraverso un processo più economico. 

Vantaggi:

• Riduzione dei costi rispetto all'impianto ionico;
• Alta attivazione elettrica;
• Preserva la purezza del materiale sottostante;
• Applicabile a un gran numero di droganti, inclusi quelli sensibili all’atmosfera;
• Eliminazione dell’out-diffusion del drogante;
• Possibilità di variare la concentrazione di drogante e lo spessore del contatto;
• Possibilità di creare giunzioni ultrashallow.

Applicazioni:

Rivelatori di radiazione al germanio iperpuro (HPGe);
Rivelatori di particelle e/o radiazione basati su semiconduttori;
Microelettronica;
Nanoelettronica;
Applicazioni opto-elettroniche.