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

ИРАНСКОЕ НАГОРЬЕ , в Иране (ок. 2/3 территории), Афганистане, Пакистане; окраины - в Ираке и на юге Туркмении. 2,7 млн. км2. Высота до 5604 м (вулкан Демавенд). Внутренние плоскогорья высотой 500-2000 м разделены хребтами (Кухруд, Вост.-Иранские горы и др.) и обрамлены мощными горными сооружениями (Эльбурс, Копетдаг, Гиндукуш, Сулеймановы горы, Загрос). Бессточные озера, солончаки. Горные степи, полупустыни и пустыни, на внешних склонах - участки лесов.

ИРКУТСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ , основан в 1930 как политехнический институт, университет с 1993. Готовит инженерные кадры по горным, геологическим, машиностроительным, приборостроительным, химико-технологическим и другим специальностям. Филиал в Ангарске. В 1991 св. 16 тыс. студентов.

БЫДГОЩ (Bydgoszcz) , город в Польше, порт на р. Висла, административный центр Быдгощского воеводства. 380 тыс. жителей (1990). Машиностроение, химическая, пищевая, легкая промышленность. Дома и церкви 15-16 вв. Основан в 1346.