Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 14 стр.

UptoLike

Загонка
Разгонка
C=C
при Z=0
dc
dz
0,t
= 0
C (
t
) = 0
Z
Si
Газ
C
0
Si
Z
SiO
2
()
()
+=
kT
T
n
Tn
i
i
/101,721,1exp105,1
103
33
2
. (1.20)
Суммарный диффузионный поток для донорной примеси С
D
(анало-
гично для акцепторной примеси С
А
) записывается в виде
(
)
(
)
A
ChChDF grad1grad
0
=
. (1.21)
Согласно выражениям (1.18) – (1.19) внутреннее поле может увеличи-
вать эффективный коэффициент диффузии максимально в два раза при С
>> n
i
. По полученным соотношениям (1.18), (1.19), (1.21) необходимо сде-
лать несколько замечаний. При больших концентрациях примеси в общем
случае при вырождении полупроводника нельзя пользоваться статистикой
Больцмана, как при выводе формулы (1.16) для Ψ, и соотношением Эйн-
штейна D = µkT/q. Однако сравнительный расчет эффекта внутреннего поля
для использования статистик ФермиДирака и Больцмана дает минималь-
ное отличие друг от друга.
При постоянном коэффициенте диффузии, не зависящем от концен-
трации примесей, легко получаются аналитические решения как для одно-
мерного, так и для двумерного расчетов. Обе основные стадии диффузион-
ного процесса, описываемого уравнением диффузии (1.18) при соответст-
вующих граничных условиях, представлены на рис. 1.18, а на рис. 1.19, а, б
[1] приведены температурные изоконцентрационные зависимости коэффи-
циентов диффузии различных примесей.
Однако на сам процесс диффузии и его коэффициенты существенное
влияние оказывает эффективная концентрация заряженных вакансий, зави-
сящая от положения уровня Ферми. Для доминирующего в кремнии вакан-
сионного механизма диффузии при произвольных
2/1
0
)(2
),(
Dt
Z
erfcCtZС =
0
2/1
0
)(
2
),()( CDtdZtZCtQ
π
==
=
),( tZC
π
=
Dt
Z
Dt
Q
4
exp
)(
2
2/1
Рис. 1.8 Основные стадии и граничные условия диффузионного процесса ато-
мов примеси
B
P
As
Sb
800
900
1000
1100
10
17
10
16
10
15
10
14
10
13
10
2
10
1
1
10
10
2
β
=0,5
1
5
10
5
0
100
10
10
10
10
2
1
1
2
1
D
/D
i
D
i
, cм
2
/с
t°,c
n/n
i
Стадия диффу-
зорного про-
цесса
Граничные
условия
Стадия диффузорного процесса
C = 0 при Z =
C = С
0
при Z = 0
0
,0
=
t
Z
C
0),( = tC