Bột boron vô định hình dùng cho keo dán điện tử
Bột boron vô định hình có độ tinh khiết cao đóng vai trò là nguồn pha tạp loại p hoạt tính trong các chất bán dẫn điện tử. Cấu trúc vô định hình của nó làm giảm năng lượng kích hoạt cho quá trình khuếch tán boron để tạo thành tiếp xúc ohmic có điện trở thấp ở nhiệt độ ủ tương đối thấp. Nó đóng vai trò là chất hỗ trợ thiêu kết để làm đặc lớp phủ và cải thiện độ bám dính với chất nền. Bột boron vô định hình tạo thành pha boride sau khi xử lý nhiệt để tạo ra rào cản khuếch tán kim loại và khả năng chống ăn mòn plasma. Nó điều chỉnh điện trở suất của lớp phủ và tinh chỉnh cấu trúc vi mô hạt để cải thiện độ ổn định nhiệt và độ tin cậy của các linh kiện điện tử.
1. Hoạt động như một nguồn pha tạp loại p ở trạng thái rắn để điều chỉnh các tính chất điện của vật liệu gốc silicon.
Boron vô định hình đóng vai trò là chất cho boron hoạt tính trong các chất pha tạp điện tử. Trong quá trình xử lý nhiệt, cấu trúc vô định hình của nó làm giảm đáng kể rào cản khuếch tán đối với các nguyên tử boron so với boron tinh thể, cho phép khuếch tán thay thế vào ma trận silicon ở nhiệt độ tương đối thấp để tạo thành các vùng p⁺ được pha tạp mạnh. Nó được sử dụng trong các pin mặt trời silicon tinh thể và các chất điện cực bán dẫn để chế tạo các trường bề mặt phía sau và các bộ phát chọn lọc, giảm rào cản tiếp xúc kim loại-silicon, thiết lập các tiếp xúc ohmic và tăng hiệu quả thu thập điện tích. Khả năng giải phóng boron ở nhiệt độ thấp vượt trội của nó phù hợp với các hạn chế về ngân sách nhiệt của các thiết bị điện tử.
2. Có chức năng như chất hỗ trợ kích hoạt thiêu kết cho hệ thống dạng bột nhão, thúc đẩy quá trình làm đặc màng.
Hoạt tính bề mặt cao của nó—xuất phát từ diện tích bề mặt riêng lớn—làm giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết cho quá trình đóng rắn và thiêu kết bột nhão. Trong quá trình ủ, nó thúc đẩy sự di chuyển nguyên tử tại các giao diện hạt bên trong bột nhão, giảm độ xốp và các khuyết tật lỗ kim trong màng đã đóng rắn. Nó tăng cường độ bám dính giữa lớp phủ và chất nền (như silicon hoặc gốm sứ), giảm thiểu hư hại do nhiệt đối với chất nền trong quá trình xử lý ở nhiệt độ cao và tương thích với các quy trình nung bột nhão điện tử ở nhiệt độ thấp.
3. Cho phép hình thành tại chỗ các pha boride chức năng để tạo rào cản khuếch tán và khả năng chống ăn mòn plasma.
Các loại keo điện tử chứa boron vô định hình tạo ra các pha boride kim loại tại chỗ trong quá trình xử lý ở nhiệt độ cao. Các boride này có cấu trúc mạng tinh thể dày đặc, ức chế sự khuếch tán giữa các ion kim loại, ngăn chặn kim loại điện cực khuếch tán vào chất nền silicon và ngăn ngừa hỏng hóc thiết bị do dòng rò rỉ. Ngoài ra, các boride này còn có khả năng chống ăn mòn plasma tuyệt vời, làm cho chúng phù hợp với các loại keo điện tử có lớp phủ cứng và đảm bảo độ chính xác cao trong việc truyền tải các mẫu hình nhỏ.
4. Điều chỉnh điện trở suất của lớp phủ đã đóng rắn để tạo ra các lớp dẫn điện hoặc bán dẫn có chức năng.
Boron vô định hình vốn là một chất bán dẫn có khe năng lượng hẹp; bằng cách điều chỉnh tỷ lệ pha trộn của nó trong hỗn hợp dạng sệt, điện trở suất của lớp phủ đã nung có thể được điều chỉnh liên tục. Điều này cho phép chế tạo các màng bán dẫn chức năng có khả năng tiêu tán tĩnh điện và bảo vệ bề mặt thiết bị.
5. Kiểm soát cấu trúc vi mô: tinh luyện hạt và tăng cường độ ổn định nhiệt của lớp phủ
Trong quá trình thiêu kết, thành phần boron đóng vai trò giữ chặt các ranh giới hạt, ức chế sự phát triển hạt bất thường trong lớp phủ. Điều này tạo ra cấu trúc vi mô đồng nhất, mịn với mật độ khuyết tật ranh giới hạt giảm, do đó làm giảm nguy cơ bong tróc và nứt lớp phủ trong quá trình chu kỳ nhiệt và nâng cao độ tin cậy lâu dài của các linh kiện điện tử.
6. Chất độn chức năng cho các loại keo đóng gói điện tử chuyên dụng
Trong các loại keo bảo vệ cho thiết bị điện tử sử dụng trong môi trường bức xạ, đồng vị ¹⁰B—đặc trưng bởi tiết diện bắt neutron cao—mang lại khả năng chắn neutron cho lớp phủ đồng thời cải thiện độ ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao của lớp bao bì.
