Предельная растворимость примесей в кремнии

Рады приветствовать Вас!

К Вашим услугам - качественный товар различных ценовых категорий.

Качественная поддержка 24 часа в сутки!

Мы ответим на любой ваш вопрос и подскажем в выборе товара и района!

Наши контакты:

Telegram:

https://t.me/happystuff

ВНИМАНИЕ!!! В Телеграмм переходить только по ссылке, в поиске много Фейков!

Внимание! Роскомнадзор заблокировал Telegram ! Как обойти блокировку:

http://telegra.ph/Kak-obojti-blokirovku-Telegram-04-13-15

Целью второго этапа диффузии является получение заданного распределения примеси. Высоколегированный поверхностный слой полупроводника, образованный на первом этапе диффузии, служит источником примеси, количество Q которой определено уравнением 3. Вся примесь считается сосредоточенной в тонком поверхностном слое толщиной h, а распределение примеси в этом слое равномерно. Полное количество примеси в предельном случае определяется величиной поверхностной концентрации N 0 и толщиной легированного слоя h. Площадь, ограниченная прямоугольником, должна быть равна площади кривой, описываемой уравнением 3. Полное количество введенной примеси, таким образом, равно. При диффузии в глубь кристалла поверхностная концентрация примеси будет все время уменьшаться. Начальные условия для решения второго уравнения Фика могут быть записаны в этом случае следующим образом:. В реальных условиях для слоев достаточной толщины несколько микрометров распределение примеси хорошо описывается функцией Гаусса 3. Однако для слоев малой толщины такого совпадения не наблюдается из-за того, что поверхность не может быть абсолютно непроницаемой для примеси. Практически непроницаемость поверхности обеспечивается созданием на поверхности кремния слоя окисла. Однако на границе кремний - окисел имеет место перераспределение примесей, причем часть примесей например, бор вытягивается в окисел. Это необходимо учитывать при определении количества вводимой примеси. Диффузия проводится в высокотемпературных диффузионных печах с резистивным нагревом. Контроль температуры осуществляется с помощью термопары. Рабочей камерой являются трубы из высокочистого плавленного кварца. Для проведения диффузии пластины кремния помещают в специальную кварцевую 'лодочку', где их ставят вертикально на определенном расстоянии друг от друга. В диффузионную камеру-трубу диаметром - мм вдвигают лодочку таким образом, чтобы она помещалась в зоне печи, имеющей строго постоянную температуру. В зависимости от типа используемого источника примеси твердый, жидкий или газообразный печь может быть с одной или двумя зонами постоянной температуры. Двухзонная печь требуется при использовании твердых источников примеси. В этом случае в одной температурной зоне помещаются пластины полупроводника, в другой - испаряемый источник примеси. Схема двухзонной диффузионной установки представлена на рис. Конструкция установки должна обеспечивать плавный монотонный переход температуры от первой зоны ко второй, иначе может произойти осаждение примеси между зонами. Контейнер с твердым диффузантом помещается в первой зоне трубы, во второй зоне находятся пластины. Газ-носитель чаще всего азот, иногда аргон подается через трубу, пары диффузанта подхватываются потоком газа и переносятся к пластинам. Обычно в газовую смесь добавляют небольшое количество кислорода. Выход из трубы закрывается кварцевой негерметичной крышкой. Твердыми источниками примеси служат окислы элементов: Температура испарения источников различна, значит, и температурные режимы в первой зоне трубы отличаются друг от друга: Причем при использовании твердых источников бора необходимо применять специальные тигли, так как при испарении окись бора сильно разбрызгивается и может загрязнять трубу. Основная трудность при использовании двухзонных печей - получение малых концентраций примеси; основной недостаток - большой разброс по величине поверхностной концентрации, если она сильно отличается от величины предельной растворимости. При использовании жидких и газообразных источников примеси требуется только одна высокотемпературная зона - зона диффузии, что является преимуществом применения жидких и газообразных источников примеси по сравнению с твердыми источниками. Схема установки с жидким источником диффузии представлена на рис. Другой его поток пропускается через жидкий источник, захватывая при этом пары диффузанта. Регулируя скорость этого второго потока, можно изменять поверхностную концентрацию примеси в полупроводнике. Для повышения воспроизводимости параметров диффузионных слоев особенно при диффузии бора применяются новые твердые источники примеси, называемые параллельными. В этом случае источниками примеси являются либо пластины кварца, покрытые тонким слоем окисла примеси газ-носитель протекает между ними, пары примеси, диффундируя в газе, попадают на кремний , либо твердые соединения примеси в виде тонких пластин например, нитрид бора. Используется чередование пластин кремния и пластин - источников примеси. На втором этапе диффузии идут одновременно два конкурирующих процесса - диффузия примеси в глубь кристалла и окисление поверхности кремния, обогащенной примесью. От соотношения скоростей этих двух процессов будут зависеть результирующая поверхностная концентрация примеси, глубина залегания p - n-перехода и вид распределения примеси по глубине диффузионного слоя. На границе двух фаз кремний - окисел кремния будет происходить перераспределение примеси, на которое влияют следующие параметры:. Эта величина характеризует способность примеси уйти из той части объема кремния, которая переходит в окисел. Если скорость окисления мала, примесь успеет перераспределиться в полупроводнике из поверхностного слоя в более глубокие слои. Если же скорость роста окисла велика, примесь будет захватываться растущим окислом в соответствии с коэффициентом ее сегрегации. Следует учитывать, что при окислении на каждую единицу объема окисла затрачивается 0,44 объема кремния. Меняя окружающую среду и температуру диффузии, можно управлять величиной параболической константы роста окисла B и тем самым управлять перераспределением примеси. С ростом температуры коэффициент диффузии примеси в кремнии увеличивается быстрее, чем константа B, вследствие чего при высоких температурах и малой скорости окисления сухой кислород обеднение примесью кремния незначительно. Во влажном кислороде скорость окисления велика, поэтому перераспределение примеси в этом случае больше, однако его температурная зависимость незначительна. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Основы технологии электронной компонентной базы. План Диффузия из ограниченного источника Перераспределение примеси при диффузии в окисляющей среде Контроль параметров диффузионных слоев Целью второго этапа диффузии является получение заданного распределения примеси. Полное количество введенной примеси, таким образом, равно При диффузии в глубь кристалла поверхностная концентрация примеси будет все время уменьшаться. Начальные условия для решения второго уравнения Фика могут быть записаны в этом случае следующим образом: Поверхностная концентрация примеси в момент времени t определяется выражением. Первый этап диффузии Диффузия проводится в высокотемпературных диффузионных печах с резистивным нагревом. Перераспределение примеси при диффузии в окисляющей среде На втором этапе диффузии идут одновременно два конкурирующих процесса - диффузия примеси в глубь кристалла и окисление поверхности кремния, обогащенной примесью. На границе двух фаз кремний - окисел кремния будет происходить перераспределение примеси, на которое влияют следующие параметры: Соседние файлы в папке Лекции

Купить Шишки в Павлово

Предельная растворимость примесей в кремнии

Диаграммы состояния кремний – примесь, кривые растворимости

ИОННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ В КРЕМНИЙ

Профиль распределения концентрации примесей в отдельных областях структуры