ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
45
В результате распада образуется изотоп фосфора и электрон. Период по-
лураспада данной реакции составляет 2,6 ч. Таким образом, часть атомов крем-
ния в результате захвата их ядрами тепловых нейтронов превратилась в атомы
фосфора, которые являются для кремния донорной примесью.
Помимо этих основных реакций происходят побочные ядерные реакции,
обусловленные захватом ядрами фосфора тепловых нейтронов:
Образовавшийся в результате этой реакции изотоп фосфора нестабилен и ис-
пытывает β-распад с периодом полураспада, примерно равным 14,3 дня:
Последние две ядерные реакции являются нежелательными, поскольку
сопровождаются уменьшением концентрации атомов фосфора в кремнии.
Тем не менее существенного влияния на процесс легирования эти реакции не
оказывают.
В ходе протекания вышеуказанных реакций в исходном монокристалле
кремния наряду с донорной примесью фосфора возникают радиационные де-
фекты. Использовать такой монокристалл для изготовления каких-либо полу-
проводниковых приборов нельзя. Поэтому после ядерного легирования моно-
кристалл кремния необходимо отжечь, чтобы восстановить его исходную кри-
сталлическую структуру.
Ядерное легирование в настоящее время является хорошо отработанным
методом равномерного введения атомов фосфора в беспримесный кремний
с целью получения материала
п-
типа. Легированный таким способом кремний
особенно необходим как исходный материал при проектировании
и изготовлении мощных полупроводниковых приборов, где требуется прецизи-
онное управление величиной напряжения пробоя
р-п-
перехода и однородное
распределение электрического тока, протекающего через
р-п-
переход. Кро-
ме этого, данный метод можно использовать при изготовлении лавинных
и инфракрасных детекторов, для которых требуется материал с высоким удель-
ным сопротивлением.
Помимо однородного распределения примеси по кристаллу это метод ле-
гирования имеет еще ряд достоинств: отсутствие в обработанном слитке некон-
тролируемой примеси, отсутствие сегрегации легирующей примеси
на границах зерен в поликристаллическом кремнии. Вместе с этим имеются
и некоторые ограничения, в частности, данный метод позволяет получать толь-
ко кремний
п-
типа проводимости. Кроме того, в отличие от диффузии
или ионной имплантации этим методом невозможно осуществить селективное
легирование.
.γP
32
15
nP
31
15
+→+
.eS
32
16
P
32
15
−
+→
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- …
- следующая ›
- последняя »
