Author(s): Ricardo, Lídia Sofia do Carmo
Date: 2014
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10362/12611
Origin: Repositório Institucional da UNL
Subject(s): MOSFET; Silício amorfo hidrogenado; Junção pn; Pré-deposição a baixa temperatura; SIMS; Redução de custos de produção
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais
Cada vez mais estamos rodeados por equipamentos que contêm dispositivos electrónicos. O facto destes dispositivos serem produzidos a nível industrial, não quer dizer que os processos utilizados para a sua produção não possam ser melhorados. Devido à produção em grande escala é interessante optimizar os processos em termos económicos. Este trabalho utiliza um método de produção com uma etapa inovadora na fase inicial de dopagem do silício cristalino, tornando o processo energeticamente mais barato, quando comparado com o método de produção convencional. Assim, pretende-se eliminar duas fases do processamento que são executadas a altas temperaturas (≈ 1000 ºC): a oxidação para mascaramento e a pré-deposição térmica. A inovação está na pré-deposição de um filme fino de silício amorfo hidrogenado altamente dopado, que funcionará como fonte finita de dopante, com dose conhecida. O filme é depositado por PECVD a baixa temperatura (70 ºC). Com este novo método produziram-se junções n+/p, estudando-se a influência da percentagem de gás dopante (fosfina) e, consequentemente, da concentração à superfície nas propriedades do dispositivo. Obteve-se assim a percentagem de fosfina óptima de 1,5%. Para as junções produzidas nestas condições obtiveram-se valores de razão de rectificação, I(1V)/I(-1V), RON/OFF = 1,3 × 103, com uma tensão limiar, VT = 0,51 V e um factor de qualidade, η = 2,43. Após a optimização do fabrico das junções n+/p, foi possível a produção de transístores de efeito de campo de canal n. Os n-MOS obtidos apresentam um comportamento de deplecção com seguintes parâmetros: VT = - 12,6 V e mobilidade de efeito de campo, μFE = 673 cm2/(V.s).
Fundação para a Ciência e Tecnologia - projecto “Junções de silício de baixo custo” (PTDC/EEA-ELC/108882/2008)
