Сабж, ведь все равно везде надо легировать, и обычно чем сильнее тем лучше, т.е. пока плотность легирующих добавок существенно выше плотности примесей - должно работать без проблем, верно?
Если даже на таком ужасе как аморфный кремний транзисторы работают, чем мешают загрязнения (0.1% например)?

Дефекты кристаллической решетки? Ну так они в любом случае будут при легировании...

Или я что-то не понимаю?

- во-первых, от чистоты исходного кремния очень сильно зависит его проводимость. Не очень же захочется, чтобы транзистор в запертом состоянии проводил 20% тока?
- во-вторых, легируют не абы чем, а добавками с определенной валентностью, чтобы иметь р и n- переходы. И легируют тоже не лопатой, а в очень узких пределах.
_ с третьего по 23 спецы по физике твердого тела подробнее расскажут.

1) Мне казалось что в запертом состоянии транзистор не проводит вовсе не засчет высокого оммического сопротивления полупроводника, а за счет невозможности прохождения носителей заряда через потенциальный барьер p-n перехода.

2) Верно. Но ведь делают спокойно микросхемы на уже легированных подложках например p типа - просто в нужных местах легируют сильнее n типом, n тип в итоге и получается.

Чем более чистый исходный материал, тем выше процент выхода годных и тем выше надежность девайса при эксплуатации. Если дефект попал в область p-n перехода, этот переход чаще всего оказывается бракованным. Таким образом, тем мельче проектные нормы, т.е. больше p-n переходов на единице объема кристалла, тем более читый требуется материал.
А высокий уровень легирования не всегда хорошо (типа залегировал все подряд, и скрыл все дефекты). Меняется подвижность носителей (читай: быстродействие), обратные токи и туча других параметров.
Короче, не сделать из дерьма конфетку...

Кроме потенциального барьера p-n перехода есть неосновные носители в p- и n-областях, которые и обусловливают токи утечки перехода. А концетрация неосновных носителей как раз и определяется исходным материалом.

Т.е. получается что классический процесс, когда в пластине p-типа делают n-области обладает врожденным недостатком?
Т.е. если пластину брать нелегированую, и легировать только нужные части в p/n тип, то токи утечки были бы ниже, хоть и с большим количеством производственных операций?

Ну а как по другому сделать сие по планарной технологии? Кроме того, это еще не главная причина требований к высокому уровню очистки исходного материала. Есть примеси и других вредностей, дефекты из-за которых могут и не только токи утечки изгадить, а привести к еще более нежелательным эффектам, в том числе квантовым. Но подробности уже не от меня - я этим не занимаюсь и здесь не советчик!

С тем же кол-вом масок - никак ) А так легировать отдельно в p/n тип разве проблема?

Так ведь первая область должна залегать глубже, соответственно то, что выше тоже легируется в любом случае - Вы же не сможете локализованную в толще облать легировать изнутри отдельно.

При очень большом желании можно конечно сделать - с наращиванием кремния после первого легирования :-)

Но вообще SOI же работает - а там все на одной глубине.

Разве на одной? Не буду спорить, но сомневаюсь, а исследованием данного вопроса, отдаленного от основных проблем, заниматься за неимением времени не могу. Там же вроде всё то же самое, только ПП слой на диэлектрике, а в радиационностойких ИС еще и каждый элемент отделен друг от друга.

Работает, но не ахти. Параметры не лучшие, стоимость заоблачная. ИС высокой степени интеграции не сделаешь, опять-таки из-за неоднородности выращенного на диэлектрике кремния.

IBM began to use SOI in the high-end RS64-IV "Istar" PowerPC-AS microprocessor in 2000. Other examples of microprocessors built on SOI technology include AMD's 130 nm, 90 nm, 65 nm and 45 nm single, dual, quad and six core processors since 2001.[15] Freescale adopted SOI in their PowerPC 7455 CPU in late 2001, currently Freescale is shipping SOI products in 180 nm, 130 nm, 90 nm and 45 nm lines.[16] The 90 nm Power Architecture based processors used in the Xbox 360, PlayStation 3 and Wii use SOI technology as well.

Только Intel не использует )

SOI незаменима для специфических применений - высокие напряжения и температуры, а там цена не так важна, лишь бы работало

Не только. AMD выпускала процессоры сделанные по SOI. Мотивировали тем, что меньше емкость стоков и истоков, вследствие чего выше быстродействие и меньше токи утечки.

О! Бывший твёрдотельщик проснулся таки !
Так вот, кроме паразитной проводимости еще есть след эффекты:
1. Резкое уменьшение времени жизни. Для свето/фото-диодов это смерть.
2. Появление в запрещённой зоне глубоких уровней, что приводит к резкому уменьшению быстродействия п/п приборов, и к появлению на поверхности целого букета различных явлений. Кстати о поверхностных эффектах физики благополучно забыли так и не объяснив, как только технологи сумели их (пов. эффекты) подавить.

К примеру для кремния хорошим показателем концентрации примесей является 10^9 см-3. Для сравнения концентрация атомов кремния в кремнии = 10^23 см-3. Тут речь идёт никак не о 0.1% чистоты.

плюс для rad-hard применений часто пытаются применять.

А чистоту то у нас кто проверяет? Вообще п/п пластины производятся у нас или тупо покупаются за бугром, основываясь на доверчивости? Что-то никто не отзывается на http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=85771.

пластины производятся, выращиваются нужные кристаллы, режуться, полируются (но не 300мм конечно), легирование в ядерных реакторах там, все дела :-)
А головку такую можно и самому сделать по идее :-)

Там тоже есть свои нюансы и лезть через дебри в какую-то область, если можно просто где-то взять, крайне неоптимально. А так можно и транзисторы в домашней лаборатории лепить.