Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

61
Данный метод обеспечивает разброс уровня легирования по всей пласти-
не менее 1%, что является существенным преимуществом по сравнению с
традиционными методами легирования.
Основным недостатком данного метода является невозможность его ис-
пользования для селективного легирования, в отличие от диффузии и ионной
имплантации.
Источником тепловых нейтронов с энергиями порядка 0,025 эВ является
ядерный реактор. Будучи электрически нейтральными, нейтроны очень слабо
взаимодействуют с электронами атомов вещества и могут захватываться яд-
рами этих атомов. Как известно, существует три стабильных изотопа кремния,
присутствующих в пластине в следующих пропорциях:
28
Si - 92,2 %;
29
Si - 4,7
%;
30
Si - 3,1 %.
Последовательность реакций тепловых нейтронов с кремнием в процессе
ядерного легирования следующая:
28
Si + n →
29
Si;
29
Si + n →
30
Si;
30
Si + n →
31
Si;
t1/2 = 2,6 ч
31
Si →
31
P + β
-
;
31
P + n →
32
P;
t1/2 = 14,3 дня
32
P →
32
S + β
-
.
Изотоп фосфора
31
P стабилен и является конечным продуктом рассмат-
риваемого процесса. Но вследствие захвата тепловых нейтронов, он может
трансформироваться в нестабильный изотоп
32
P, который имеет период полу-
распада 14,3 дня и в результате β-распада трансформируется в стабильный
изотоп серы
32
S, что в данном случае нежелательно. Кроме того, вследствие
сравнительно большого периода полураспада, этот изотоп фосфора является
основным источником радиоактивности образца.
Еще одной проблемой ядерного легирования является наличие в потоке
тепловых нейтронов также быстрых нейтронов, энергия которых оказывается
достаточной для формирования дефектов кристаллической структуры пласти-
ны. Повышению плотности дефектов способствует также β-распад. Это при-
водит к необходимости проведения отжига после ядерного легирования с
целью устранения образовавшихся радиационных дефектов.
Ядерное легирование нашло широкое применение в процессе производ-
ства мощных полупроводниковых приборов, где требуется очень точное
управление величиной напряжения лавинного пробоя, получение малого раз-
броса этого напряжения, обеспечение большого запаса электрической прочно-
сти и равномерного распределения тока в проводящем состоянии. На данном

Страницы