外延掺杂浓度单位

admin

外延掺杂浓度的单位主要根据材料体系和测量方式分为以下两类：
一、原子浓度单位

• ‌绝对浓度单位‌
  
  • 常用单位为‌原子数/cm³‌（例如10¹⁴ ~10²⁰ cm⁻³范围），适用于精确表征单位体积内的掺杂原子数量。
  • 在高精度检测中，如半导体材料硼/磷掺杂浓度测量，典型范围为1e15 ~1e20 atoms/cm³，精度可达±3%。
    
• ‌载流子浓度单位‌
  
  • 在半导体器件应用中，掺杂浓度常以‌载流子浓度（cm⁻³）‌表示，直接影响器件的电导率及阻断电压等参数。例如Ⅲ-Ⅴ族化合物外延层的载流子浓度测试范围通常为1e16 ~1e19 cm⁻³。
    

二、相对浓度单位

• ‌原子百分数‌
  
  • 表示掺杂原子占总原子数的比例，适用于描述掺杂原子与基质材料的相对含量。例如硅晶体中掺杂浓度可能达到千分之一（重掺杂）或十亿分之一（轻掺杂）。
    
• ‌工艺调控中的比例控制‌
  
  • 在外延生长中，掺杂浓度常通过调节气源组分比例实现。例如SiC外延中通过调整C/Si气源流量比例控制氮或铝的掺杂浓度。
    

三、注意事项

• 不同材料的公差差异显著，如GaAs外延层掺杂浓度公差可达±30%。
• 掺杂均匀性要求严格，例如碳化硅外延氮掺杂面内偏差需≤5%。
• 需结合电阻率测量间接推算掺杂浓度，对应关系通过专用对照表实现。