Распределение примеси при диффузии

Диффузия основных примесей в кремний (бор, алюминий, фосфор, сурьма, мышьяк) идет по вакансиям, а прочих примесей (золото, железо и др.) - по междоузлиям.

Концентрация примеси при диффузии в полупроводник наибольшая в поверхностном слое, а в глубине пластины падает до нуля. В производстве транзисторных структур на кремнии интерес представляют два случая распределения примесных атомов. Если диффузия идет из источника с постоянной поверхностной концентрацией примесных атомов С0, то распределение имеет вид

(2)

Для упрощения, вместо erfc-функции можно использовать аппроксимацию

.(3)

Для этого случая глубина залегания p-n-перехода

.(4)

При формировании транзисторной структуры возможна последовательная диффузия ряда примесей, и пластина полупроводника подвергается многократным циклам диффузии. Для расчета распределения примеси С(x, t) в этом случае надо использовать сумму

Dt = D1t1 + D2t2 + D3t3 + D4t4 + …(5)

Если диффузия идет из источника с ограниченным содержанием примеси, находящейся в начальный момент в бесконечно тонком поверхностном слое, то профиль распределения концентрации имеет вид

,(6)

где x - глубина, соответствующая данной концентрации (см); t - длительность диффузии примеси (с); N - плотность атомов примеси под единицей площади поверхности, неизменная в любой момент диффузии (ат/см2); D - коэффициент диффузии примеси (см2/с). [1]

Статья в тему

Схемотехническое моделирование усилителя низких частот
  В настоящее время весьма актуальной задачей является техническое перевооружение, быстрейшее создание и повсеместное внедрение принципиально новой радиоэлектронной техники. Интегральные микросхемы в настоящее время являются одним из самых массовых изделий современной микроэлектроники. Прим ...