2020-04-12
582
| Элемент | Максимальная растворимость, атом/см3 | Температура максимальной растворимости, °С |
| Алюминий | 1019 - 1020 | 1150 |
| Бор | 5×1020 | 1200 |
| Галлий | 4×1019 | 1250 |
| Золото | 1017 | 1300 |
| Индий | Более 1019 | 1300 |
| Кислород | 1018 | 1400 |
| Литий | 7×1019 | 1200 |
| Медь | 3×1018 | 1300 |
| Мышьяк | 2×1021 | 1150 |
| Сурьма | 6×1019 | 1300 |
| Фосфор | 1,3×1021 | 1150 |
| Цинк | 1017 | 1300 |
Диффузия из ограниченного источника. Целью второго этапа диффузии является получение заданного распределения примеси. Высоколегированный поверхностный слой полупроводника, образованный на первом этапе диффузии, служит источником примеси, количество Q которой определено уравнением (7.8). Поверхность x = 0 считается абсолютно непроницаемой, т. е. поток примеси через эту поверхность в любое время отсутствует, поэтому граничное условие может быть записано в виде
. (7.9)
Вся примесь считается сосредоточенной в тонком поверхностном слое толщиной h, а распределение примеси в этом слое равномерно. Полное количество примеси в предельном случае определяется величиной поверхностной концентрации N0 и толщиной легированного слоя h. Площадь, ограниченная прямоугольником, должна быть равна площади кривой, описываемой уравнением (7.5) при данных N0, x и t. Полное количество введенной примеси, таким образом, равно 
.
|
|
|
При диффузии в глубь кристалла поверхностная концентрация примеси будет все время уменьшаться. В этом случае начальные условия для второго решения уравнения Фика могут быть записаны следующим образом:
. (7.10)
Решение уравнения Фика имеет вид
. (7.11)
и является распределением Гаусса по x.
Поверхностная концентрация примеси в момент времени t определяется выражением
. (7.12)
Распределение примеси для различных значений времени разгонки показано на рис.7.3
Рис.7.3. Распределение примеси при диффузии из ограниченного источника
В реальных условиях для слоев достаточной толщины (несколько микрометров) распределение примеси хорошо описывается функцией Гаусса (7.11). Однако для слоев малой толщины такого совпадения не наблюдается из - за того, что поверхность не может быть абсолютно непроницаемой для примеси. Практически непроницаемость поверхности обеспечивается созданием на поверхности кремния слоя окисла. Однако на границе кремний - окисел имеет место перераспределение примесей, причем часть примесей (например, бор) вытягивается в окисел. Это необходимо учитывать при определении количества вводимой примеси.
|
|
|
