Распределения внедренных примесей с учетом эффекта каналирования. Асессоров В.В - 18 стр.

UptoLike

Рубрика: 

18
профиля ориентировочно принимается равной x
max
=R
P
+8(R
P
+λ). Затем на
этом профиле определяется максимальное значение концентрации N ΄ (R
m
) и
соответствующая глубина R
m
, с учетом которых из уравнения NR
NR
F
m
()
()
*
0
=
методом простых итераций находится концентрация N(R
0
) и точка R
0
.
Теперь в интервале x>R
0
концентрационный профиль пересчитывается с
учетом хвостового распределения по формуле
/
0
0
()()exp
xR
NxNR
λ

=⋅−


.
Если имплантация проводится в кремниевую подложку с
противоположным типом проводимости по отношению к типу легирующей
примеси, то возможно возникновение одного или двух p-n переходов. В данной
модели аналитическое выражение для глубин залегания p-n переходов
отсутствует, поэтому величины x
j1
и/или x
j2
определяются как точки , где
суммарная концентрация соответственно N
i
0 и N
i+1
>0 и/или N
i
0 и N
i+1
.
Тогда x
j1,2
=(x
i
+x
i+1
)/2 .
Задания
1. В приближении четырех параметров с учетом эффекта каналирования
рассчитать и построить концентрационный профиль и глубину залегания
p-n перехода в легированной фосфором монокристаллической подложке с
исходной концентрацией 1,810
14
см
-3
и разориентированной относительно
пучка внедряемых ионов бора с энергией 100 кэВ и дозой 10
14
см
-2
.
Решение задачи проведено в среде MathCAD2000 PRO (листинг 4).
Листинг 4
Исходная концентрация в кремнии
в см
-3
и доза имплантации в см
-2
N01.810
14
:= Q10
14
:=
Нормальный пробег и страгглинг
ионов бора при 100 кэВ , см
Rp2.96410
5
:=∆Rp7.3310
6
:=
Параметры экспоненциального
хвоста” (λ в см )
F6:4.510
6
:=
Коэффициенты асимметрии и
затухания
γ 1.26:3.28 γ
2
0.39 γ⋅+ 3.08+:=
Константы распределения Пирсон-4
A10 β⋅ 12 γ
2
⋅− 18:= b
0
4 β⋅ 3 γ
2
⋅−
(
)
A
:=
b
1
γ−β3+
()
A
:= b
2
2 β⋅ 3 γ
2
⋅− 6
A
:=
                                                    18

проф иля ориентировочно приним ается равной xmax =RP+8(∆RP+λ). Затем на
этом проф иле опред еляется м аксим альное значение концентрации N΄(Rm ) и
                                                                                                                        N (R m )
соответствую щ ая глубина Rm , с учетом которы х из уравнения N (R 0 ) =
                                                                                                                          F*
м етод ом просты х итераций нах од ится концентрация N(R0) и точка R0 .
       Т еперь в интервале x>R0 концентрационны й проф иль пересчиты вается с
учетом х востового распред еления по ф орм уле

                                                           x − R0 
                                N / ( x) = N ( R0 ) ⋅ exp  −        .
                                                             λ 

       Е сли им плантация провод ится в крем ниевую              под лож ку с
противополож ны м типом провод им ости по отнош ению к типу легирую щ ей
примеси, то возм ож но возникновениеод ного или д вух p-n перех од ов. В д анной
м од ели аналитическое вы раж ение д ля глубин залегания p-n перех од ов
отсутствует, поэтому величины xj1 и/или xj2 опред еляю тся как точки, гд е
сум марная концентрация соответственно N′i ≤0 и N′i+1>0 и/или N′i ≥0 и N′i+1 .
Т огд а x j1,2=(xi +xi+1)/2 .
                                  Зад ания

1. В приближ ении четы рех парам етров с учетом эф ф екта каналирования
   рассчитать и построить концентрационны й проф иль и глубину залегания
   p-n перех од а в легированной ф осф ором м онокристаллической под лож ке с
   исх од ной концентрацией 1,8⋅1014 см -3 и разориентированной относительно
   пучка внед ряем ы х ионовбора сэнергией 100 кэВ и д озой 1014 см -2 .

   Реш ениезад ачипровед ено всред еMathCAD2000 PRO (листинг 4).

                                                                                                                Л истинг 4
И сх од ная концентрация вкрем нии
всм -3 ид оза им плантации всм -2                  N0 := 1.8 ⋅ 10
                                                                  14
                                                                               Q := 10
                                                                                          14


Н орм альны й пробег и страгглинг                             −5                               −6
                                           Rp := 2.964 ⋅ 10             ∆Rp := 7.33 ⋅ 10
ионовбора при 100 кэВ , см

Парам етры экспоненциального               F := 6            λ := 4.5 ⋅ 10
                                                                          −6

“х воста” (λ всм )

К оэф ф ициенты асим м етриии              γ := −1.26
                                                                               2
                                                                β := 3.28 ⋅ γ + 0.39 ⋅ γ + 3.08
затух ания                                               2

К онстанты распред еления Пирсон-4
                                          A := 10 ⋅ β − 12 ⋅ γ − 18
                                                                    2
                                                                                   b0 :=
                                                                                               (
                                                                                           − 4⋅ β − 3⋅ γ
                                                                                                                2
                                                                                                                    )
                                                                                                        A

                                          b 1 :=
                                                   −γ ⋅ (β + 3)
                                                                             b2 :=
                                                                                      (
                                                                                     − 2⋅ β − 3⋅ γ − 6
                                                                                                            2
                                                                                                                 )
                                                         A                                          A