Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 38 стр.

UptoLike

Составители: 

38
где
величина
С
0
определяется
выражением
Таким
образом
,
если
известна
доза
легирования
,
исходная
концентрация
примесных
атомов
в
пластине
,
а
также
технологические
параметры
процесса
(
тип
примесных
атомов
и
температура
),
то
можно
рассчитать
время
диффузии
,
которое
необходимо
для
того
,
чтобы
сформировать
p-n-
переход
на
заданной
глубине
.
Факторы, влияющие на скорость диффузии
На
скорость
диффузии
оказывают
влияние
такие
факторы
,
как
темпера
-
тура
;
тип
примесных
атомов
и
среда
,
в
которой
они
диффундируют
;
наличие
дефектов
кристаллической
решетки
;
концентрация
вводимой
примеси
и
кон
-
центрация
примеси
,
уже
имеющейся
в
пластине
.
С
повышением
температуры
скорость
диффузии
возрастает
,
поскольку
увеличивается
вероятность
перескока
примесного
атома
из
одного
положения
в
другое
,
причем
зависимость
эта
при
-
мерно
экспоненциальная
.
Тип
атомов
также
влияет
на
скорость
диффузии
,
поскольку
для
разных
атомов
различны
энергия
активации
диффузии
и
,
что
более
важно
,
может
быть
различен
и
сам
механизм
диффузии
.
Как
уже
отмечалось
,
примесные
атомы
,
диффундирующие
по
вакансионному
механизму
,
имеют
значительно
более
низкий
коэффициент
диффузии
,
чем
атомы
,
диффундирующие
по
междоузлиям
.
Влияние
дефектов
кристаллической
структуры
на
скорость
диффузии
примесных
атомов
обусловлено
тем
,
что
дефекты
создают
вокруг
себя
механи
-
ческие
напряжения
,
способствующие
образованию
вакансий
.
Это
,
в
свою
оче
-
редь
,
увеличивает
скорость
диффузии
атомов
,
перемещающихся
по
вакансион
-
ному
механизму
.
Влияние
концентрации
примесных
атомов
(
вводимых
в
пластину
или
уже
имеющихся
в
ней
)
обусловлено
тем
,
что
при
высоких
температурах
практиче
-
ски
все
они
находятся
в
ионизированном
состоянии
:
доноры
становятся
поло
-
жительно
заряженными
ионами
,
акцепторы
отрицательно
заряженными
.
Ес
-
ли
,
например
,
пластина
была
легирована
донорами
,
а
в
нее
вводятся
акцепторы
,
то
за
счет
дополнительного
воздействия
электрического
поля
доноров
ионы
-
акцепторы
будут
диффундировать
быстрее
.
Если
же
пластина
была
легирована
донорами
,
а
в
нее
вводятся
снова
доноры
,
то
их
скорость
диффузии
из
-
за
элек
-
трического
поля
будет
меньше
.
На
скорость
диффузии
влияет
и
концентрация
самой
вводимой
в
пластину
примеси
,
причем
это
влияние
проявляется
заметно
лишь
при
условии
,
что
концентрация
вводимой
примеси
превышает
собственную
концентрацию
свободных
носителей
заряда
в
полупроводнике
.
Если
,
например
,
.
πDt
Q
0
C =