Wirkung des Aluminiums als Dotierstoff

  • Wirkung des Aluminiums als Dotierstoff

    Bei der Kontaktierung mit Aluminium ist zu beachten, dass dieses Material in Silizium den Effekt einer p-Dotierung bewirkt. Bei Prozessen erhöhter Temperatur bei denen Aluminium in das Substratmaterial vordringt, wird der Bereich der Grenzfläche daher stark p-dotiert. Bei der Kombination von Aluminium mit p-Silizium stellt die resultierende Erhöhung der Dotierstoffkonzentration kein Problem dar. Im Gegensatz dazu ergibt sich bei der Kontaktierung auf n-Silizium ein p-n-Übergang an der Grenzfläche, der eine Diodencharakteristik aufweist (siehe link Der p-n-Übergang, die Diode).

    Mit folgenden Maßnamen lassen sich in diesem Fall dennoch Ohmsche-Kontakte erzeugen:

    • Starke Dotierung des Übergangsbereichs: Damit fällt die entstehende Raumladungszone so klein aus, dass sie kein merkliches Hindernis mehr darstellt.
    • Trennung der Materialien durch eine dünne Schicht aus z.B. Titan oder Chrom

    Die Leitungseigenschaften lassen sich außerdem durch Zwischenschichten aus Metallsiliziden (Bindungen von Silizium mit Metallen, Beispielsweise Titan oder Kobalt) verbessern.