Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

47
сти пластины, а лишь тех ее областей, где образовались радиационные дефек-
ты. В-третьих, изменяя мощность светового потока и длительность облучения,
можно управлять глубиной залегания имплантированных атомов примеси в
подложке.
Лазерно-стимулированная диффузия
Сущность данного метода заключается в нанесении на поверхность полу-
проводниковой пластины тонкого слоя легирующего элемента и облучения его
импульсным лазерным пучком. В результате происходит быстрое расплавление
нанесенного слоя и приповерхностной области самой пластины. При плотности
энергии порядка 1−10
Дж/см
2
слой расплавляется за время примерно 1−10
нс.
Плавление пластины возникает вследствие передачи теплоты за счет теплопро-
водности от расплавленного слоя и частично за счет непосредственного погло-
щения части энергии лазерного импульса. С ростом энергии импульса количе-
ство атомов легирующей примеси в полупроводниковой пластине возрастает,
достигает максимума, а затем уменьшается. Это обусловлено быстрым испаре-
нием примеси при высоких энергиях лазерного излучения.
Легирование происходит за счет диффузии примеси в жидкой фазе полу-
проводника. Последующая мгновенная кристаллизация приповерхностного
слоя ведет к образованию метастабильного перенасыщенного твердого раство-
ра, концентрация примеси в котором нередко на 1
−
2 порядка выше предельной
растворимости. Легирующая примесь проникает в расплав на глубину пример-
но 0,3 − 0,35
мкм и распределяется там по кривой с максимум на глубине 20 −
30 нм.
Таким способом формируют мелкие
р-п-
переходы в кремнии и омические
контакты в арсениде галлия. Способ позволяет получать значительно более
резкий профиль распределения примеси по глубине, чем в методе ионной им-
плантации. При этом обеспечивается высокая однородность легирования по
площади пластины.
Графоэпитаксия
Сущность метода графоэпитаксии заключается в выращивании
на
аморфной подложке монокристаллических (или поликристаллических) эпи-
таксиальных слоев. Впервые это удалось сделать сотрудникам Массачусетского
технологического института. На подложке из плавленого кварца, имеющего
аморфную структуру, с помощью фотолитографии формировался рельеф, пред-
ставляющий собой систему параллельных канавок глубиной 0,1
мкм с шагом
3,8
мкм. На поверхность подложки осаждался слой аморфного кремния толщи-
ной около 0,5
мкм. После этого слой аморфного кремния обрабатывался лучом
аргонового лазера. В результате процесса рекристаллизации аморфный крем-
ний конвертировался в монокристаллическое состояние с кристаллографиче-
ской ориентацией (100) в направлении, перпендикулярном плоскости подлож-
ки.

Страницы