Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании
Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании
Страница 15

Существует заметное несоответствие между распределением примеси в источнике, сформированном при загонке, с декларируемым при выводе выражений (25) и (26) - ступенчатым. Это несоответствие должно отразиться на точности описания реального распределения примеси после второй стадии диффузии выражением (26). Не существует и объективного количественного критерия «тонкости» источника — нет каких-либо признаков, согласно которым для представления результатов данного процесса следует использовать выражение (26), а на (25) и наоборот.

При моделировании двухстадийной диффузии и анализе результатов процесса полагают, что выражение (26) достаточно точно соответствует реальному при условии, если величина произведения D1t1 для первого этапа процесса легирования значительно меньше, чем D2t2 для второго - . Это условие быстрой истощаемости источника. В этом случае, учитывая, что количество накопленной при первом этапе примеси определяется соотношением

из (26) получим

(27)

Величины D2 и t2 относятся ко второй стадии диффузии.

В случае, если продолжительность второй стадии не очень велика по сравнению с первой, или, иными словами, D2t2 ³ D1t1 , предположение о том, что диффузионный слой, образовавшийся в результате загонки, будет вести себя как тонкий источник неверно. В этом случае решение диффузионного уравнения будет выглядеть следующим образом

(28)

где

и

Поверхностная концентрация примеси после второй стадии диффузии выражается при данных условиях соотношением

(29)

Выражение (25) используется для представления распределения при условии, что D1t1 >D2t2 – . При этом полагают, что .

1.4 Расчет распределения примеси после диффузионного легирования.

1.4.1 Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины и при температуре, соответствующей максимальной растворимости примеси в полупроводнике; время диффузии 30 мин.= 1800с.

Материал – кремний;

примесь – галлий.

Условия проведения диффузии соответствуют решению, представляемому уравнением (18). .

Температуру соответствующую максимальной растворимости галлия в кремнии, а так же и саму предельную растворимость найдем из графика предельной растворимости примеси в кремнии.

Nпред. раств.=N0=6×1019 см-3, Т=1523 К.

Коэффициент диффузии сурьмы при температуре диффузии найдем используя известное выражение в форме уравнения Аррениуса

Страницы: 11 12 13 14 15 16 17 18 19

ЭЗОП Клодий , древнеримский актер-трагик (1 в. до н. э.). Друг Цицерона, которого учил дикции. Владел искусством эмоционально-психологического воздействия на зрителя.

ЧУЯ , река на Алтае, правый приток Катуни. 320 км, площадь бассейна 11,2 тыс. км2. Вдоль Чуи проходит Чуйский тракт.

ХИЛОК , город (с 1951) в Российской Федерации, Читинская обл., на р. Хилок. Железнодорожная станция. 13,6 тыс. жителей (1993). Предприятия железнодорожного транспорта; леспромхоз.