Física, Tecnología y Métodos de Dopaje del Silicio en la Fabricación de Componentes Electrónicos Activos
DOI:
https://doi.org/10.70208/3007.8245.v6.n1.338Palabras clave:
dopaje del silicio, semiconductores, implantación iónica, transporte de portadores, microelectrónicaResumen
El dopaje del silicio es uno de los procedimientos fundamentales en la ingeniería de semiconductores. A través de este proceso se modifican las propiedades eléctricas del cristal puro introduciendo átomos controlados de impureza (dopantes), que permiten transformar un material inicialmente aislante en un conductor selectivo con portadores de carga mayoritarios. Este tratado desarrolla con profundidad científica los principios cuántico-electrónicos, los métodos de dopaje (difusión, implantación iónica, epitaxia dopada), las ecuaciones fundamentales del transporte de portadores, los modelos físicos de equilibrio y no-equilibrio, y las tecnologías empleadas en la fabricación industrial de dispositivos activos (diodos, transistores bipolares y MOSFET). El manuscrito integra formalismo físico-matemático, descripción de procesos industriales y criterios de caracterización metrológica, con énfasis en la relación entre perfiles de dopaje, transporte de portadores y desempeño de dispositivos.
Citas
Ben Streetman, B. G., & Banerjee, S. (2016). Solid state electronic devices (7th ed.). Pearson.
Campbell, S. A. (2001). The science and engineering of microelectronic fabrication (2nd ed.). Oxford University Press.
Nicollian, E. H., & Brews, J. R. (2002). MOS (metal oxide semiconductor) physics and technology. Wiley.
Sze, S. M., & Ng, K. K. (2007). Physics of semiconductor devices (3rd ed.). Wiley.
Tsividis, Y. P., & McAndrew, C. (2011). Operation and modeling of the MOS transistor (3rd ed.). Oxford University Press.
Wolf, S. (2003). Silicon processing for the VLSI era: Process technology (Vol. 1, 2nd ed.). Lattice Press.
Yoshida, T. (2019). Ion implantation technology: Fundamentals and applications. Springer.
Ziegler, J. F., Ziegler, M. D., & Biersack, J. P. (2010). SRIM—The stopping and range of ions in matter (2010). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 268(11–12), 1818–1823.
Shin, Y. H., et al. (2016). Analytical model for random dopant fluctuation in double-gate MOSFETs (IDS and Vth variations in subthreshold). Solid-State Electronics.
Berrada, S., et al. (2018). Quantum transport investigation of threshold voltage variability in sub-10 nm junction less FETs. SISPAD 2018 Proceedings.
Lee, S., et al. (2022). Novel modeling approach to analyze threshold voltage variability in silicon nanowire FETs. Nanomaterials, 12(10), 1721.
