Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

междоузлие и дальнейшее перемещение атома по междоузлиям в ближай-
шее вакантное место решетки.
Рис. 1.6 Механизм диффузионных перемещений атомов:
а – обмен местами соседних атомов; б – кольцевой обмен; в, г – перемещение по
вакансиям и междоузлиям соответственно
Подытоживая результаты большого количества исследований крем-
ния, для достигнутого современного технологического уровня, можно сде-
лать заключение, что в примесной диффузии доминирующую роль играют
механизмы по вакансиям и междоузлиям. По данным исследований по-
следних лет, вакансионный механизм диффузии доминирует при низких
температурах (800…950 °С), междоузельный – при высоких температурах
(1100…1200 °С).
Диффузионные скачки атомов примесей в решетке происходят в трех
измерениях, а суммарный поток определяется статистическим усреднением
за определенный промежуток времени. Атомы в кристалле образуют по-
следовательность потенциальных барьеров с высотой около 0,1 эВ (рис.
1.6, а). При приложении постоянного электрического поля распределение
потенциала по координате Z имеет наклон, как показано на рис. 1.6, б. Это
облегчает перемещение положительно заряженных частиц вправо и за-
трудняет их движение влево. Поток F в точке Z равен среднему значению
потоков в точках Z – а/2 и Z + a/2, которые равны соответственно F
1
–F
2
и
F
s
– F
4
(рис. 1.6, б).
Составляющая потока F
1
равна произведению: 1) плотности примесей
на единицу площади в плоскости потенциальной ямы при Z – а, аС (Z – а);
2) вероятности перескока любой из этих примесей в яму с координатой Z,
−− )
2
1
(exp aEW
kT
q
;
3) частоты скачков v:
()
ν
−−−= )
2
1
(exp
1
aEW
kT
q
aZaCF
. (1.7)
Рис. 1.7 Термостимулированная диффузия (а); диффузия, стимулиро-
ванная полем (б)
Здесь аС (Z – а) – плотность частиц на единицу площади, располо-
женных в яме с координатой Z – a; W – высота барьера; Е – напряженность
электрического поля.
Высота барьера уменьшается за счет действия электрического поля и
соответственно увеличивается вероятность перескока частиц из ямы Z – а в
яму Z.
Формулы, аналогичные (1.7), могут быть записаны для потоков F
2
, F
3
,
F
4
. Объединяя соотношения для вычисления результирующего потока F в точ-
ке Z в предположении, что C(Z + a) = C(Z) ± a∂C/∂Z, получим
W
a
F
1
F
2
W
E
F
1
F
2
F
3
F
4
Z–a
a
Z+a
Z
W
a) б)
а) б) в) г)

Страницы