Автоматизация технологического проектирования РЭС. Королев А.П - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1
для С
D
< (1…2) ⋅ 10
18
см
–3
и τ
р
~ С
0
–2
для С
D
≥ (1…2) ⋅ 10
18
см
–3
, описывае-
мые указанными механизмами рекомбинации. Для описания зависимости
τ
р
~ С
D
–α
, α = 0,3…0,6 предложена феноменологическая модель единого
дефектного уровня в невырожденном кремнии, где определение плотности
дефектов основано на законе действующих масс в состоянии термодинами-
ческого равновесия с преобладающей температурой образования дефектов.
Данная модель описывается полуэмпирическими соотношениями
αα
+
+
τ
=τ
+
+
τ−τ
+τ=τ
DA
r
pn
pn
DA
r
pn
CC
C
CC
C
1
,
1
0
,
,
minmax
min,
, (1.70)
где
τ
max
, τ
min
– характеристические времена жизни;
0
, pn
τ
– времена жизни
электронов и дырок, измеренные при концентрации
С
r
, для которых полу-
чено корректное теоретическое обоснование.
Рис. 1.23 Модельные (кривые 1, 2) и экспериментальные зависимости времен
жизни дырок от концентрации донорной примеси (T = 300 К). Для кривой 2
плотность дефектов увеличена на порядок. Экспериментальные зависимости
изображены крестиками и кружочками
Из рис. 1.23 видно, что значения коэффициентов
α = 0,3…0,5 хорошо
согласуются с экспериментальными данными
С < (1…2) ⋅ 10
18
см
–3
. Отметим,
что времена жизни при ШРХ-рекомбинации существенно зависят от кон-
кретного типа технологического процесса изготовления БИС, поэтому раз-
брос времен жизни для одной и той же концентрации может возрастать в 5
– 10 раз при увеличении плотности дефектов на порядок (кривые
1, 2 на
рис. 1.23). В то же время разброс значений
τ
n,р
при разности плотности де-
фектов на порядок в области высоких концентраций примесей, когда доми-
нирует Оже-рекомбинация, составляет всего 5…30 %.
Экспериментально определенные Оже-коэффициенты лежат в доволь-
но узком диапазоне:
А
n
= (0,7…3)⋅10
–31
см
6
/с, А
р
= (0,95…1,2)⋅10
–31
см
6
/с; в каче-
стве наиболее достоверных взяты значения
А
n
= 2,8⋅10
–31
см
6
/с, А
р
= 0,99⋅10
–
31
см
6
/с.
Поскольку зависимость
τ
n,p
(Т) определяется в основном температур-
ной зависимостью сечения захвата, справедливо соотношение
(
)
(
)
2
,
0
,
300300
−
τ=τ T
pnpn
. (1.71)
Зависимости Оже-коэффициентов от температуры представляются в
виде
(
)
(
)
(
)
2,0
00
300300 const, TATA
pn
≈ . (1.72)
1.7 МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ ТЕРМОГЕНЕРАЦИИ В СИЛЬНОЛЕ-
ГИРОВАННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ
10
17
10
18
10
19
10
20
10
21
10
–11
10
–6
10
–7
10
–8
10
–9
10
–10
10
–5
10
–4
C
D
, см
–3
τ
p
, c
1
~
−
D
p
C
τ
2
~
−
D
p
C
τ
1
2

Страницы