Диффузионное перераспределение ионно-имплантированных примесей. Быкадорова Г.В - 22 стр.

UptoLike

22
диффузии фосфора рассчитывается по закону Аррениуса с частотным
множителем 1.210
-3
см
2
/с и энергией активации 2.5 эВ .
Исходная концентрация примеси в кремниевой подложке марки
КДБ20 оценивается по удельному сопротивлению 20 Омсм при
подвижности основных носителей дырок 500 см
2
/(В с ).
Ni
1
1.610
19
A sec 20 ohm cm 500
cm
2
Vsec
:=
Q6.2510
13
cm
2
:=
t3600sec:=
D1.210
3
cm
2
sec
e
2.5
8.6210
5
K
1
1273 K
:=
Rp2.96410
5
cm:=∆Rp7.310
6
cm:=
x0cm 510
6
cm⋅, 610
4
cm..:=
Nx()2.75110
18
cm
2
e
xRp()
2
2Rp
2
Dt⋅+
()
:=
xj1Rp2Rp
2
2Dt⋅+
()
ln
Q
π 2 Rp
2
Dt⋅+ Ni
+:=
xj11.63
10
×=
xj2Rp2Rp
2
2D t⋅+
()
ln
Q
π 2 Rp
2
Dt⋅+ Ni
:=
xj21.037×=
05
.
10
7
1
.
10
6
1.5
.
10
6
1
.
10
18
1
.
10
19
1
.
10
20
1
.
10
21
1
.
10
22
1
.
10
23
1
.
10
24
Nx()
Ni
x
m
3
m
Рис.1. Распределение ионно- имплантированного фосфора
( Е =50 кэВ , Q=10 мкКл/см
2
) после диффузионной разгонки
при температуре 1000 °С в течение 30 минут в подложке
марки КДБ20
                                                                           22
диф ф у зии ф осф ора рассчиты вается по закону А ррениу са с частотны м
множ ителем 1.2⋅10-3 с м 2/с и энергией активации 2.5 эВ .
     И сходная концентрация примеси вкремниевой подлож ке марки
К Д Б20 оценивается по у дель ному сопротивлению 20 О м ⋅с м при
подвиж ности основны х носителей ды рок 500 с м 2/(В ⋅с ).

                                                                      1
                 Ni :=                                                                                                                13     −2
                                                                                                             2        Q := 6.25 ⋅ 10 ⋅ cm
                                 − 19                                                                  cm
                         1.6 ⋅ 10          ⋅ A ⋅ sec ⋅ 20 ⋅ ohm ⋅ cm ⋅ 500 ⋅
                                                                                                     V ⋅ sec

                                                                                − 2.5
                                                         2
                                          −3       cm                8.62⋅10
                                                                               −5    −1
                                                                                    ⋅K ⋅1273⋅K          t := 3600 ⋅ sec
                     D := 1.2 ⋅ 10             ⋅             ⋅e
                                                    sec
                                             −5                                                                  −6
                   Rp := 2.964 ⋅ 10                 ⋅ cm                                 ∆Rp := 7.3 ⋅ 10              ⋅ cm
                                               −6                           −4
                   x := 0 ⋅ cm, 5 ⋅ 10                  ⋅ cm.. 6 ⋅ 10               ⋅ cm
                                                                                             2
                                                                            − ( x− Rp )

                    N( x) := 2.751 ⋅ 10 ⋅ cm
                                                   18            −2
                                                                      ⋅e
                                                                            (        2
                                                                           2⋅ ∆Rp + D⋅ t         )


                             (
           xj1 := Rp + 2 ⋅ ∆Rp + 2 ⋅ D ⋅ t ⋅ ln
                                      2
                                                                 )        
                                                                                      Q              
                                                                                                     
                                                                                       2
                                                                           π ⋅ 2 ⋅ ∆Rp + D ⋅ t ⋅ Ni                                 xj1 = 1.63 × 10



                             (
           xj2 := Rp − 2 ⋅ ∆Rp + 2 ⋅ D ⋅ t ⋅ ln
                                      2
                                                                 )      
                                                                                    Q              
                                                                                                                                     xj2 = −1.037 ×
                                                                                     2
                                                                         π ⋅ 2 ⋅ ∆Rp + D ⋅ t ⋅ Ni 


                                            1 .10
                                                    24




                                            1 .10
                                                    23




                                            1 .10
                                                    22


                                    N( x)
                                            1 .10
                                                    21
                                    Ni


                                         − 3 1 .10
                                                    20
                                    m

                                            1 .10
                                                    19




                                            1 .10
                                                    18

                                                                                5 .10                1 .10              1.5 .10
                                                                                         7                   6                    6
                                                             0
                                                                                                         x       m

      Рис.1. Распределение ионно-имплантированного ф осф ора
      (Е =50 кэВ , Q=10 мкК л/см2) после диф ф у зионной разгонки
      при температу ре 1000 °С втечение 30 мину т вподлож ке
      марки К Д Б20