امكان‌ سنجي پتانسيل آلايش (دوپينگ) سيليكون در ستون حرارتي راكتور تحقيقاتي تهران

Feasibility study of silicon doping potential in Tehran research reactor thermal column

توليد نيمه‌هادي‌هايي نظير سيليكون آلاييده شده توسط فسفر در توليد قطعات الكترونيك قدرت و صنايع مختلف نظير خودروسازي و نيروگاه‌هاي خورشيدي كاربردهاي بسيار زيادي دارد. فرآيند آلايش كه اصطلاحاً دوپينگ سيليكون ناميده مي‌شود، با هر يك از روش‌هاي شيميايي و هسته‌اي قابل انجام است. از آن‌جايي كه يكنواختي ناخالصي تزريق شده در روش شيميايي مناسب نيست، روش‌هاي ناخالص‌سازي سيليكون به‌روش تابش‌دهي نوتروني در دنيا به‌شدت دنبال مي‌شود. در اين كار، پتانسيل ستون حرارتي راكتور تحقيقاتي تهران براي انجام آلايش سيليكون با استفاده از كد شبيه‌‌سازي MCNPX بررسي شده است. نتايج حاصل از اين كار نشان مي‌دهد شار نوترون‌هاي حرارتي و نسبت شار نوترون‌هاي حرارتي به نوترون‌هاي سريع در مكان بهينه به‌ترتيب n/s.cm2 1012×2/1 و 441 مي‌باشد كه نشان مي‌دهد ستون حرارتي راكتور تهران مي‌تواند مكان مناسبي براي آلايش سيليكون باشد.

Production of semiconductors such as silicon doped with phosphorus has many applications in the production of electronic components and various industries such as aerospace. The process of impurity making, which is called silicon doping, can be done by both chemical and nuclear methods. Since the uniformity of the injected impurities is not suitable in the chemical method, the methods of silicon doping by neutron irradiation method are strongly followed in the world. In this work, the potential of the thermal column of Tehran Research Reactor for silicon doping is investigated using MCNPX simulation code. The results show that the thermal neutron flux as well as the ratio of thermal to fast neutron flux in the optimal location are 1.2×1012 n/s.cm2 and 441, respectively, which shows that the thermal column of the Tehran research reactor can be a suitable place for silicon doping.