Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

[pic] (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 ? 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

[pic] (28) где

[pic] и [pic]

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

[pic] (29)

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

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). [pic] [pic].

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

[pic], где предэкспоненциальный множитель (постоянная диффузии) Do и энергия активации диффузии ?? - справочные величины. k - постоянная Больцмана, T - температура процесса в Кельвинах.

Из [5] для галлия Do =0,374 см2/с , ?? = 3,41 эВ, при T = 1523 K

D = 1,94 ? 10-12 см2/с.

Заполняем расчетную таблицу, меняя расстояние от x поверхности с необходимой частотой, до значения при котором значение N(x) имеет порядок не более 1012. В первый столбец записываем выбранные значения x, во второй
- [pic]. Затем находим значения erfc(z), воспользовавшись таблицей интеграла ошибок в [4], и вносим эти значения в третий столбец. После чего рассчитываем концентрации N(x), соответствующие каждому значению x и результаты записываем в четвертый столбец.

Таблица 4 - Результаты расчета распределения галлия в кремнии
|x, |[pic] |erfc(z) |N(x), |x, |[pic] |erfc(z) |N(x), |
|мкм | | |см-3 |мкм | | |см-3 |
|0 |0 |1 |6(1019 |2,5 |2,12 |0,002716 |1,63(1017 |
|0,5 |0,42 |0,552532 |3,32(101|3 |2,54 |0,000328 |1,968(1016|
| | | |9 | | | | |
|1 |0,85 |0,229332 |1,376(10|3,5 |2,96 |0,000028 |1,68(1015 |
| | | |19 | | | | |
|1,5 |1,27 |0,072486 |4,35(101|4 |3,38 |0,00000175|1,052(1014|
| | | |8 | | |3 | |
|2 |1,69 |0,016847 |1,012(10|4,5 |3,8 |0,00000007|4,62(1012 |
| | | |18 | | |7 | |

Полученные результаты используются для построения графика N = f(x) - примесного профиля. При построении профиля, как правило, используют полулогарифмический масштаб.

1.4.2 Диффузия из бесконечного источника примеси на поверхности пластины при Т=9500 С=1223 К, и времени диффузии 30 мин.=1800 с.

Коэффициент диффузии галлия в кремнии при Т=9500 С, N0=3(1019см-
3.

Диффузия проходит согласно выражению (18).Дальнейший ход работы идет аналогично пункту 1.4.1. Заполняем расчетную таблицу.

Таблица 5 - Результаты расчета распределения галлия в кремнии
|x, |[pic] |erfc(z) |N(x), |x, |[pic] |erfc(z) |N(x), |
|мкм | | |см-3 |мкм | | |см-3 |
|0 |0 |1 |3(1019 |0,1 |2,05 |0,003742 |1,123(10|
| | | | | | | |17 |
|0,02|0,41 |0,562031|1,6861(101|0,12 |2,46 |0,000503 |1,509101|
| | | |9 | | | |6 |
|0,04|0,82 |0,246189|7,386(1018|0,14 |2,87 |0,000049 |1,47(101|
| | | | | | | |5 |
|0,06|1,23 |0,08195 |2,4585(101|0,16 |3,28 |0,0000035 |1,05(101|
| | | |8 | | | |4 |
|0,08|1,64 |0,020378|6,1134(101|0,18 |3,69 |0,00000018|5,4(1012|
| | | |7 | | | | |

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: древний реферат, 6 класс контрольные работы, ответы 2011.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата