Материаловедение в микроэлектронике
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 112 113 114 115 116 117 118... 140 141 142
|
|
|
|
скопическое (вблизи дислокаций, по границам блоков) и макроскопическое (по всей толщине) перераспределения примеси и изменение ее концентрационного профиля. Существенную роль для профиля концентрации по толщине эпитаксиальиого слоя играет проникновение примеси из сильиолегированной подложки. В промышленных условиях используют также комбинированные методы создания концентрационного профиля в эпитаксиальной пленке: легирование в процессе роста, проникновение из подложки в пленку н из внешней среды. Можно рассчитать макроскопический профиль концентрации для каждого случая. Концентрационный профиль при распространении примеси иэ подложки в растущую на ней эпитаксиальную пленку аналитически рассчитывается на основе второго закона Фика и решения уравнения диффузии для области, границы которой меняются заданным образом во времени. Для области с движущейся границей —оохуУ), где /(0 — координата диижущейся поверхности, за начало координат *=0" принимают поверхность раздела пленка — подложка. Диффузионный контакт между пленкой и подложкой предполагается близким к идеальному. Ц 5Ь Р Дв Э Си Да_*5£_ м л л и прг и,2п пр7 А А о,го А" ----------в,з2----д— и—*—11,35--~й-о,гз—Д. -=—ь А А 0,02_ Л_|_А я В А1 Т1 1пВеТт\ СсТ. Мп ре Со N1 Но; РХ Сг Рис. 7-19. Схема энергетических уровней в йе [100]. Механизм диффузии примесей в ве. Электрическая активность и глубина залегания уровней под дном зоны проводимости или над вершиной валентной зоны в Се иллюстрируются рис. 7-19. Водород и кислород обычно не дают свободных носителей заряда^ т. е. не являются электрически активными. Если они вводятся одновременно, то, по-видимому, связываются между собой. Атомы кислорода, оказавшиеся в несвязанном состоянии, могут проявлять себя* как донорные центры. Для элементов III и V групп периодической таблицы характерна медленная диффузия. Это свойство связывается с тем, что подобные элементы образуют с йе твердые растворы замещения. Последнее свидетельствует, что наиболее вероятным механизмом диффузии атомов этих элементов является их перемещение-по вакансиям в результате обмена с атомами германия, занимающими нормальные позиции в узлах решетки. Скорость диффузии определяется соотношением радиусов примесного и основного атомов.. Введение в узел крупного атома примеси вызывает появление искажений вокруг этого узла, что, в свою очередь, снижает энергию" образования вблизи этого узла вакансии. Вследствие этого коэффициент диффузии должен возрастать с увеличением размера атома примеси гПр прн /•пр/гсе1. На практике это правило часто не реа лизуется, так как появление вакансий вблизи атома примеси является необходимым, ио еще не достаточным условием. В частности, скорость диффузии может быть существенно снижена, если примесь и вакансия электрически заряжены и между ними возникает кулонов-ское взаимодействие. Диффузия меди в германии осуществляется путем перемещения по междуузлиям (Си) положительно заряженных ионов (Си+). Из междуузельных позиций ион может переходить в вакансии (Сиве). С переходом из междуузлия в вакансию связана перезарядка иона, так как в вакансии медь существует в виде отрицательного иона. Таким образом, характерной чертой диффузии Си в йе является обмен типа Сич±Сиое. Увеличение концентрации вакансий смещает это равновесие вправо. В обычных условиях концентрация Сиве больше концентрации Си,-. В совершенном монокристалле вакансии проникают в основном с поверхности (механизм образования вакансий пв Шоттки). Поэтому условия диффузии меди в приповерхностной области могут существенно отличаться от условий диффузии вдали от нее. Коэффициент диффузии Си по узлам ЩСиве) связан с коэффициентом диффузии вакансий £(Уве): где №(Уае), ]М(Сиае) — концентрации меди и вакансий 1/ас. Из (7-5) следует, что скорость диффузии меди зависит от растворимости меди. Медь является примесью, способной диффундировать в германии с высокой скоростью. При 800—900°С коэффициент диффузии для нее составляет 2,8±0,3-10-5 смг/с. В области 600— 700°С наблюдается зависимость И (Г), которая имеет вид: / 1.0 \ Д=4.10-2ехр(--здт-К(7-6) Электрически активна акцепторная медь СиэеКоэффициент диффузии меди по междуузлиям Д(Сш)£(Сиое). Последнее объясняет различия средних значений коэффициента диффузии при различных температурах. Эти различия связывают с изменением соотношения концентрации междуузельной меди и меди, расположенной в вакансиях УвеВысокой скоростью диффузии в германии обладают Ац, Аи, N1 я Ре, а также 1л. Диффузия этих примесей зависит также от совершенства кристаллической решетки, в частности от концентрации вакансий.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 112 113 114 115 116 117 118... 140 141 142
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
