Диффузионное перераспределение ионно-имплантированных примесей. Быкадорова Г.В - 23 стр.

UptoLike

23
2. Германиевая подложка p-типа с удельным сопротивлением 1 Ом·см
имплантируется сурьмой с энергией 80 кэВ и дозой 20 мкКл/см
2
.
Используя комбинированное распределение рассчитать :
а) концентрационный профиль ионно- имплантированного мышьяка,
суммарный профиль и построить их в полулогарифмических
координатах lgN(x,t) x;
б) концентрационный профиль после диффузионной разгонки при
температуре 1000 ºС в течение 2 часов;
в) температурную зависимость глубины залегания p-n перехода в
интервале 800÷1250 ºС при времени диффузионного отжига 1 час;
г) зависимость глубины залегания p-n перехода от времени в
интервале от 10 минут до 3 часов при температуре 1050 ºС ;
д) температурную зависимость поверхностной концентрации
сурьмы в диапазоне 800÷1300 ºС при времени диффузии 1 час;
е) временную зависимость поверхностной концентрации сурьмы в
диапазоне от 10 минут до 3 часов при температуре диффузии
1000 ºС ;
ж ) время диффузионного отжига, при котором концентрация сурьмы
на поверхности будет максимальна при температуре 1050 ºС ;
з ) время диффузионного отжига, при котором максимальная
концентрация сурьмы будет равна концентрации исходной
примеси в подложке, если температура отжига равна 1050 ºС ;
и) при каких временах образуются два p-n перехода, один p-n
переход, отсутствует p-n переход, если температура отжига
1100 ºС .
3. Проводится имплантация кремниевой подложки ионами бора с энергией
120 кэВ . Определить , при каких временах диффузионного отжига
можно воспользоваться для расчета концентрационного профиля
неусеченной гауссианой, если температура отжига равна 900 ºС .
4. В кремниевой подложке p-типа с исходной концентрацией 10
17
см
-3
формируется скрытый” слой имплантацией фосфора с энергией
180 кэВ и дозой 100 мкКл/см
2
. Используя комбинированное
распределение, определить :
а) времена диффузионной разгонки, при которых образуется
скрытый” слой, если температура разгонки равна 1100 ºС ;
б) при каком времени диффузионной разгонки концентрация примеси в
скрытом” слое максимальна, если температура разгонки равна
1000 ºС .
Вопросы
1. Запишите второе уравнение Фика для полубесконечной подложки с
соответствующими граничными и начальными условиями при
диффузии из ионно- имплантированного слоя, начальное распределение
которого аппроксимируется неусеченной гауссианой. Границу считать
отражающей (связывающей ).
                                       23
2. Германиевая подлож ка p-типа с у дель ны м сопротивлением 1 О м ·с м
    имплантиру ется су рь мой с энергией 80 кэВ и дозой 20 м кК л/с м 2.
    И споль зу я комбинированноераспределениерассчитать :
       а) концентрационны й проф иль ионно-имплантированного мы шь яка,
           су ммарны й проф иль и построить их в полу логариф мических
           координатах lgN(x,t) – x;
       б) концентрационны й проф иль после диф ф у зионной разгонки при
           температу ре1000 ºС втечение2 часов;
       в) температу рну ю зависимость глу бины залегания p-n перехода в
           интервале800÷1250 ºС при времени диф ф у зионного отж ига1 час;
       г) зависимость глу бины залегания p-n перехода от времени в
           интервалеот10 мину тдо 3 часовпри температу ре1050 ºС ;
       д) температу рну ю     зависимость    поверхностной концентрации
           су рь мы вдиапазоне800÷1300 ºС при времени диф ф у зии 1 час;
       е) временну ю зависимость поверхностной концентрации су рь мы в
           диапазоне от 10 мину т до 3 часовпри температу ре диф ф у зии
           1000 ºС ;
       ж ) время диф ф у зионного отж ига, при котором концентрация су рь мы
           наповерхности бу детмаксималь напри температу ре1050 ºС ;
       з) время диф ф у зионного отж ига, при котором максималь ная
           концентрация су рь мы бу дет равна концентрации исходной
           примеси вподлож ке, если температу раотж игаравна1050 ºС ;
       и) при каких временах образу ю тся два p-n перехода, один p-n
           переход, отсу тствует p-n переход, если температу ра отж ига
           1100 ºС .
3. Проводится имплантация кремниевой подлож ки ионами борас энергией
    120 кэВ . О пределить , при каких временах диф ф у зионного отж ига
    мож но восполь зовать ся для расчета концентрационного проф иля
    неу сеченной гау ссианой, если температу раотж игаравна900 ºС .
4. В кремниевой подлож ке p-типа с исходной концентрацией 1017 с м -3
    ф ормиру ется “скры ты й” слой имплантацией ф осф ора с энергией
    180 кэВ и дозой 100 м кК л/с м 2. И споль зу я комбинированное
    распределение, определить :
    а) времена диф ф у зионной разгонки, при которы х образу ется
       “скры ты й” слой, если температу раразгонки равна1100 ºС ;
    б) при каком времени диф ф у зионной разгонки концентрация примеси в
       “скры том” слое максималь на, если температу ра разгонки равна
       1000 ºС .

                                   В опросы

1. Запишите второе у равнение Ф ика для полу бесконечной подлож ки с
   соответствую щ ими граничны ми и началь ны ми у словиями при
   диф ф у зии из ионно-имплантированного слоя, началь ное распределение
   которого аппроксимиру ется неу сеченной гау ссианой. Границу считать
   отраж аю щ ей (связы ваю щ ей).