Siliciumdopering

Reactor BR2 is een belangrijke speler in de halfgeleiderindustrie met de productie van neutronengedopeerd silicium, het zogeheten NTD-silicium. NTD staat voor 'Neutron Trans-mutation Doped'.

Hoge kwaliteit

Gedopeerd silicium is uiterst zuiver silicium met een zeer gecontroleerde minieme toevoeging van een verwant chemisch element: fosfor. Fosfor kan via een nucleaire reactie in een kernreactor gevormd worden uit silicium: bij bestraling neemt silicium neutronen op waardoor fosfor ontstaat. De verhouding bedraagt 1 toegevoegd fosforatoom per 1 miljard siliciumatomen. Reactor BR2 is door zijn specifieke eigenschappen zeer geschikt om siliciumkristallen van uiteenlopende diameters te ‘doperen’ volgens de allerhoogste kwaliteitseisen.

Toepassingen

Gedopeerd silicium is de perfecte halfgeleider voor toepassingen met hoge elektrische vermogens: het laat een efficiënt transport van elektriciteit toe over zeer lange afstanden. We vinden het dan ook terug in zonne-energiesystemen, windturbines, hogesnelheidstreinen en hybride voertuigen. Al deze toepassingen vereisen zeer homogeen gedopeerd silicium, onze specialiteit dankzij reactor BR2.

Jaarproductie

Wij werken hoofdzakelijk in opdracht van siliciumproducenten, vooral uit Japan en China. Zij sturen kristallen van verschillende diameters (4, 5, 6 of 8 inch) naar het SCK•CEN. Jaarlijks produceren we 15 tot 25 ton gedopeerd silicium met twee speciaal ontwikkelde installaties (SIDONIE en POSEIDON).

Na de bestraling blijven de kristallen nog een tijdje bij ons voor conditionering. Dit omvat de reiniging, controle en verpakking. Daarna verschepen we alles opnieuw naar de siliciumproducenten. Zij verwerken deze kristallen dan verder tot zogenaamde 'wafers' en elektronische componenten.

Het SCK•CEN volgt voor deze handelingen een strikte kwaliteits-controle, gecertificeerd volgens ISO 9001:2000.

Toekomst

Door het groeiend belang van hernieuwbare energievormen en een efficiënt gebruik van elektriciteit, winnen de toepassingen voor gedopeerd silicium in de toekomst ongetwijfeld nog fors aan belang.

De laatste jaren verdubbelden we de bestralingscapaciteit voor silicium. Zo kan het SCK•CEN een alsmaar grotere bijdrage leveren tot het succes van hernieuwbare energie.

Contact: bernard.ponsard@sckcen.be 

 

Meer informatie op ons Science Platform (Engels)