Page 53 - bilgem-teknoloji-dergisi-11

Bilgi Güvenliğieknolojileri
Y arı İlet k en T

Lazer arayıcı başlık uygulamaları için BİLGEM’de üretilen farklı tipteki dedektörler
BİLGEM’de özel olarak geliştirilen fotodedektörler, ROKETSAN, TÜBİTAK SAGE ve ASELSAN
Termal Katkılama, Katkı Aktivasyonu yüksek dirençli silisyum kristali üzerinde, geniş tarafından yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Silisyum kristal oluşturulurken, epitaksiyel film Bir termal oksitlemede alanlı PIN yapısında üretilmektedir.
büyütülürken, iyon ekme ve termal difüzyon silisyum tabanın kristal yönelimi,
süreçlerinde silisyumun katkılaması gerçek- katkı türü ve konsantrasyonu, Yerel sanayimizin ihtiyaçlarına paralel olarak
leştirilir. Bu işlemlerden termal difüzyonla kat- Milli fotodedektörlerimiz yurt dışında üretilen 2019 yılında dedektörlerimizin yurtdışına satışına
kılama süreci yüksek sıcaklık uygulamalarının oksitlenme hızını etkiler. emsallerinden daha düşük gürültülü ve yüksek da başlanmıştır.
içerisindedir. Difüzyon, konsantrasyon gradya- tepkisellik özelliğine sahiptir.
nı boyunca atomun hareketi olarak tanımlanır. katkı difüzyonu gerçekleşerek, silisyumda katkı BİLGEM’de geliştirilen en son fotodedektör,
Yüksek katkı seviyeleri (>1E20 at/cm ) ve jonk- konsantrasyon düşüklüğü meydana gelebilir.
3
siyon derinliği hedeflenen uygulamalarda ter- Katkının dış ortama difüzyonunun engellen- Dedektörlerin üretiminde 55 adımlı gelişmiş HİSAR Füzesi'nin Lazer Yaklaşma Sensürü'nde
mal difüzyon süreci kullanılır. YİTAL’de termal mesi, aktivasyon sırasında ya da öncesinde yarı iletken teknolojisi kullanılmaktadır. başarı ile kullanılmıştır.
difüzyon süreci olarak POCl (Fosfor Oksiklorit) silisyum yüzeyinin oksitlenmesi ile sağlanır.
3
ile gaz faz katkılaması yapılmaktadır. POCl ’ün Aktivasyon işlemi esnasında toplam katkı ato-
3
fosfora indirgenme reaksiyonu aşağıdaki gibidir: mu yoğunluğu (Q) sabit kalır, yüzeydeki atom
yoğunluğu düşer, jonksiyon derinliği artar. YİTAL Fotodedektör Uygulamaları - Hisar Füzesi
4POCI + 3O → 2P O +6CI
5
2
3
2
2P O + 5Si → 4P+ 5SiO 2 Bir yandan katkı atomlarının aktive edilmesi di- Lazer yaklaşma sensöründe YİTAL ‘de tasarlanıp üretilen dedektör
2 5 2
ğer yandan jonksiyonun sığ kalmasının isten- Emsal fotodedektörlere göre çok daha yüksek performans
Ortaya çıkan fosfor yüksek sıcaklık ortamında si- diği durumlarda RTP (Rapid Thermal Process/ (Kaynak: Thales UK Ölçüm Sonuçları)
lisyum pula difüz eder. Oksit-nitrür gibi difüzyon Hızlı Isıl İşlem) süreci tercih edilir. RTP, birkaç
katsayısı düşük film yoksa pulun hem ön yüz hem saniyede pulun istenilen sıcaklığa (1250 °C’ye
de arka yüzüne katkılama yapılabilir. Sıcaklık art- kadar) çıkarılabileceği bir ısıl işlem yöntemidir.
tıkça silisyumun içerisinde çözebildiği katkı çözü- Hızlı ısıtma (250 °C/s’e kadar) ve hızlı soğutma
nürlüğü (katı çözünürlük seviyesi) de artmaktadır. (125 °C/s’e kadar) özelliğinden dolayı RTP’nin
5E22 at/cm atom yoğunluğuna sahip silisyum, temel avantajı; özellikle iyon aktivasyonu işle-
3
900 °C de termal difüzyon süreci ile 1-2E20 at/ minde pulun sıcaklığa daha az maruz kalarak
cm fosforu bünyesine alabilir. tabakalar içerisindeki katkı profillerinin yayıl-
3
mamasıdır. Böylece, katkılar bulundukları taba-
İyon ekme yönteminde katkı atomları silisyu- ka içerisinde ani bir şekilde aktive edilirken fark-
ma yüksek enerji ile gönderilir. Hızla silisyuma lı tabakalara difüzyonları da engellenmiş olur.
gömülen atomlar, silisyum kristal kafesinde
bağlanması gereken noktalarda olmadığından
elektriksel olarak aktif değildirler. Ayrıca silis- Bu tür hızlı ısıl işlemlerde ısı kaynağı olarak
yum kristali bu yüksek enerjili çarpma sürecin- yüksek yoğunluklu tungsten halojen lambalar
den dolayı hasar görür. Hem bu kristal kusurları veya lazer kullanılır. İşlem öncesinde ve işlem
iyileştirmek hem de katkı ajanlarını elektriksel sırasında ısıtma odasına N veya Ar gazı verile-
2
olarak aktif hale getirmek için, yaklaşık 1000 rek ortam O ’den temizlenir. Pulun sıcaklığı ise
2
°C’deki azot ortamında “Aktivasyon Süreci” ger- ısıl çift (0-800 °C arası) veya pirometre (400-
çekleştirilir. Katkılanan yüzeyden dışarıya doğru 1250 °C arası) ile ölçülür.

50
52