Hva er et ionimplantat?

Ionimplantasjon har applikasjoner i flere forskjellige bransjer, spesielt for å lage halvledere.Et ionimplantat er et ion av et bestemt element, plassert i det omkringliggende materialet med det formål å endre de elektriske eller overflateegenskapene til materialet.Noen vanlige elementer som kan brukes i ionimplantasjon er fosfor, arsen, bor og nitrogen.

Vitenskapen om ionimplantasjon har vært kjent siden 1950 -tallet, men var ikke i bred bruk før på 1970 -tallet.En maskin som kalles en

masseseparator brukes til å implanterer ioner i destinasjonsmaterialet, som kalles underlaget for vitenskapelige formål.I et typisk oppsett produseres ioner ved et kildepunkt og akselereres deretter mot en separasjonsmagnet, som effektivt konsentrerer og sikter ionene mot deres destinasjon.Ionene består av atomer eller molekyler med et antall elektroner som er høyere eller lavere enn vanlig, noe som gjør dem mer kjemisk aktive.

Når de når underlaget, kolliderer disse ionene med atomer og molekyler før de stopper.Slike kollisjoner kan involvere atomets kjerne eller et elektron.Skadene forårsaket av disse kollisjonene endrer de elektriske egenskapene til underlaget.I mange tilfeller påvirker ionimplantatet underlagets evne til å utføre strøm.

En teknikk som kalles

doping er det primære formålet med å bruke et ionimplantat.Dette gjøres ofte i produksjonen av integrerte kretsløp, og faktisk kunne moderne kretsløp som de i datamaskiner ikke lages uten ionimplantasjon.Doping er i utgangspunktet et annet navn for ionimplantasjon som gjelder spesielt for kretsproduksjon.

Doping krever at ionene blir produsert fra en veldig ren gass, som noen ganger kan være farlige.På grunn av dette er det mange sikkerhetsprotokoller som regulerer prosessen med doping silisiumskiver.Partikler av gassen akselereres og styres mot silisiumsubstratet i en automatisert masseseparator.Automatisering reduserer sikkerhetsproblemer, og flere kretsløp per minutt kan dopes på denne måten. Ionimplantasjon kan også brukes til å lage stålverktøy.Hensikten med et ionimplantat i dette tilfellet er å endre overflateegenskapene til stålet, og gjøre det mer motstandsdyktig mot sprekker.Denne endringen er forårsaket av en liten komprimering av overflaten på grunn av implantasjon.Den kjemiske endringen som ionimplantatet fører til, kan også beskytte seg mot korrosjon.Den samme teknikken brukes til å konstruere proteseanordninger som kunstige ledd, noe som gir dem lignende egenskaper.