Durchdotierung

Durchdotierung bezeichnet in der Halbleiter- und Materialwissenschaft die Zufuhr von Dotierstoffen über das gesamte Materialvolumen hinweg, sodass sich eine relativ gleichmäßige Dotierstoffverteilung durch die Dicke ergibt. Im Gegensatz zu Oberflächen- oder Dünnschichtdotierung zielt Durchdotierung darauf ab, die elektrischen, optischen oder chemischen Eigenschaften des gesamten Bauteils zu steuern.

Typische Verfahren umfassen Diffusionsdotierung, bei der Dotierstoffe bei hohen Temperaturen aus einer Quelle in Kontakt mit dem Werkstück diffundieren; In-situ-Dotierung während des Kristallwachstums; sowie Ionenimplantation, gefolgt von Wärmebehandlung zur Aktivierung der Dotanden und zur Rekonstruktion des Gitters, um ein durchgehendes Profil zu erzeugen.

Anwendungsfelder finden sich in der Herstellung von Halbleiterbauelementen mit durchgehend dotierten Bereichen, in keramischen Werkstoffen sowie in bestimmten organischen Systemen, in denen eine gleichmäßige Dotierung über die Dicke wichtig ist.

Zu den Vorteilen gehören homogenere elektrische Eigenschaften und geringere Profilabweichungen über der Bauteildicke. Nachteile umfassen aufwendige Prozessbedingungen, Abhängigkeit von Diffusions- und Aktivierungskinetik, potenzielle Defektbildung und begrenzte Tiefensteuerung je nach Materialsystem.

Siehe auch: Dotierung, Diffusionsdotierung, Ionenimplantation, In-situ-Dotierung.