آلایش
عناصر ناخالصی‌ها > ناخالصی های سیلیکون

پذیرنده ها، نوع P:
بور یک ناخالصی از نوع p است. سرعت انتشار آن امکان کنترل آسان عمق اتصالات را فراهم می کند. رایج در فناوری CMOS. می توان با انتشار گاز دی بوران اضافه کرد. تنها پذیرنده با حلالیت کافی برای امیترهای کارآمد در ترانزیستورها و سایر کاربردهایی که نیاز به غلظت ناخالصی بسیار بالایی دارند. بور تقریباً به سرعت فسفر منتشر می شود.
آلومینیوم برای انتشار p عمیق استفاده می شود. در VLSI و ULSI محبوب نیست. همچنین ناخالصی غیر عمدی رایج.
گالیوم یک ماده ناخالصی است که برای آشکارسازهای سیلیکونی رسانش نوری مادون قرمز با طول موج بلند در پنجره اتمسفر 8-14 میکرومتر استفاده می‌شود. سیلیکون دوپ شده با گالیوم نیز برای سلول های خورشیدی امیدوار کننده است،به دلیل طول عمر حامل اقلیت طولانی آن بدون تخریب مادام العمر است. به این ترتیب به عنوان جایگزینی از بسترهای دوپ شده بور برای کاربردهای سلول خورشیدی اهمیت پیدا می کند.
ایندیوم یک ماده ناخالصی است که برای آشکارسازهای سیلیکونی رسانش نوری مادون قرمز با طول موج بلند در پنجره اتمسفر 3-5 میکرومتر استفاده می شود.
اهدا کنندگان، نوع N:
فسفر یک ناخالصی از نوع n است. به سرعت منتشر می شود، بنابراین معمولاً برای دوپینگ فله یا برای تشکیل چاه استفاده می شود. در سلول های خورشیدی استفاده می شود. می توان با انتشار گاز فسفین اضافه کرد. دوپینگ انبوه را می توان با تبدیل هسته ای، با تابش سیلیکون خالص با نوترون در یک راکتور هسته ای به دست آورد. فسفر همچنین اتم های طلا را به دام می اندازد که در غیر این صورت به سرعت از طریق سیلیکون پخش می شود و به عنوان مراکز نوترکیبی عمل می کند.
آرسنیک یک ناخالصی از نوع n است. انتشار کندتر آن امکان استفاده از آن را برای اتصالات پراکنده فراهم می کند. برای لایه های مدفون استفاده می شود. دارای شعاع اتمی مشابه به سیلیکون، غلظت بالایی را می توان به دست آورد. میزان انتشار آن در حدود یک دهم فسفر یا بور است، بنابراین در جایی استفاده می شود که ماده ناخالص در طول پردازش حرارتی بعدی در جای خود باقی بماند. مفید برای انتشار کم عمق که در آن مرز ناگهانی به خوبی کنترل شده مورد نظر است. ناخالصی ترجیحی در مدارهای VLSI. ناخالصی ترجیحی در محدوده مقاومت کم.
آنتیمون یک ناخالصی از نوع n است. ضریب انتشار کمی دارد. برای لایه های مدفون استفاده می شود. دارای نفوذ پذیری مشابه آرسنیک، به عنوان جایگزین آن استفاده می شود. انتشار آن عملاً کاملاً جانشینی است و هیچ گونه بینابینی ندارد، بنابراین عاری از اثرات غیرعادی است. برای این خاصیت برتر، گاهی اوقات به جای آرسنیک در VLSI استفاده می شود. دوپینگ سنگین با آنتیموان برای دستگاه های قدرت مهم است. سیلیکون به شدت دوپ شده با آنتیموان دارای غلظت کمتری از ناخالصی های اکسیژن است. حداقل اثرات اتودوپینگ آن را برای بسترهای اپیتاکسیال مناسب می کند.
بیسموت یک ناخالصی امیدوارکننده برای آشکارسازهای سیلیکونی رسانش نوری مادون قرمز با طول موج بلند است، که یک جایگزین مناسب از نوع n برای ماده دوپ شده با گالیوم نوع p است.
لیتیوم برای دوپینگ سیلیکون برای سلول های خورشیدی سخت شده با تشعشع استفاده می شود. حضور لیتیوم نقص در شبکه تولید شده توسط پروتون ها و نوترون ها را بازپخت می کند. لیتیوم را می توان به سیلیکون p+ دوپ شده با بور، در مقادیری که به اندازه کافی کم باشد تا خصوصیات p ماده را حفظ کند، یا به اندازه کافی زیاد برای مقابله با آن نسبت به نوع n با مقاومت کم، معرفی کرد.
دیگر :
ژرمانیوم را می توان برای مهندسی شکاف باند استفاده کرد. لایه ژرمانیوم همچنین از انتشار بور در طی مراحل بازپخت جلوگیری می کند و به اتصالات p-MOSFET فوق کم عمق اجازه می دهد. دوپینگ فله ای ژرمانیوم عیوب فضای خالی بزرگ را سرکوب می کند، جذب داخلی را افزایش می دهد و استحکام مکانیکی ویفر را بهبود می بخشد.
از سیلیکون، ژرمانیوم و زنون می توان به عنوان پرتوهای یونی برای پیش آمورفیزاسیون سطوح ویفر سیلیکونی استفاده کرد. تشکیل یک لایه آمورف در زیر سطح، امکان تشکیل اتصالات فوق کم عمق را برای p-MOSFET ها فراهم می کند.
نیتروژن برای رشد کریستال سیلیکون بدون نقص مهم است. استحکام مکانیکی شبکه را بهبود می بخشد، تولید عیب میکرو را افزایش می دهد، تجمع جای خالی را سرکوب می کند.
طلا و پلاتین برای کنترل طول عمر حامل های اقلیت استفاده می شود. آنها در برخی از برنامه های تشخیص مادون قرمز استفاده می شوند. طلا یک سطح دهنده 0.35 eV بالاتر از باند ظرفیت و یک سطح گیرنده 0.54 eV زیر نوار رسانش معرفی می کند. پلاتین یک سطح اهدا کننده را نیز در 0.35 eV بالاتر از باند ظرفیت معرفی می کند، اما سطح گیرنده آن تنها 0.26 eV زیر باند هدایت است. از آنجایی که سطح پذیرنده در سیلیکون نوع n کم‌عمق‌تر است، نرخ تولید بار فضایی کمتر است و بنابراین جریان نشتی نیز کمتر از دوپینگ طلا است. در سطوح تزریق بالا، پلاتین برای کاهش طول عمر عملکرد بهتری دارد. بازیابی معکوس دستگاه های دوقطبی بیشتر به طول عمر سطح پایین بستگی دارد و کاهش آن توسط طلا بهتر انجام می شود. طلا یک معاوضه خوب بین افت ولتاژ رو به جلو و زمان بازیابی معکوس برای دستگاه های دوقطبی سوئیچینگ سریع فراهم می کند، جایی که شارژ ذخیره شده در مناطق پایه و کلکتور باید به حداقل برسد. برعکس، در بسیاری از ترانزیستورهای قدرت، طول عمر حامل اقلیت طولانی برای دستیابی به سود خوب مورد نیاز است، و ناخالصی‌های طلا/پلاتین باید کم نگه داشته شوند.