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硅散工
普通晶管构极(Gate)阴极(Cathode)构特点:阴极射区短基区①四三②三端极③n基区厚基区1④p、p区称12阳极射区制作工——散工阳极(Anode)
是将所需要的,以一定的方式加入到半体晶片内,并使其在晶片中的数量和分布符合定的要求,改材料的能力。用途:利用可以制作PN、欧姆接触区等n型,如P、As、Sb等;p型,如B、Al、Ga等。技主要有:1.散工:利用在高温(800℃)下由高度区向低度区的散来行硅的2.离子注入:将高能离子的形式,直接注入硅,将高能离子的形式,直接注入到硅体内。3.合金法4.中子嬗法
常的散系与散工气源散系散系液源散系固源散系
散系1、气源散气首先在硅片表面行化学反,生成氧化,由氧化向硅中散。气源:BH/PH/As3H263运/稀气体:氮气(N)、气(Ar)2反所需气体:氧气(O2)22、液源散气体通源瓶把源(化合物)蒸汽入散管内。在高温下散。化合物先分解生的氧化物,氧化物再与硅反液源:POCl,BBr,AsCl,B(C33H3O),3B(CHCHCHO)33222
散系3、固源散固源:P2O5;As2O3;BN;Al/Ga运/稀气体:氮气(N2);气(Ar2)固源氧化物或其他化合物。以化合物的形式行散的方式要采用助方式解决化合物高温分解后硅片生的不良影响
固体中的散象1、散机构:隙式散和替位式散
固体中的散象2.散象的本2粒子流密度:在位内通位面的粒子个数(1/cm?s)流密度由度差引起的—散运微上,每个粒子(如得能量)是向近的位置跳,散就是大量粒子作无运的果;宏上,大量粒子在一定条件下(如度差)是由其度高的地方往度低的地方迁移。3.散系数物理含:表示粒子散快慢的物理量。E:散所需的激活能,表示迁的易,决定了散的快慢决定因素Da:D∞称率因子或表散系数∞T:温度影响因素:助效、荷空位效、度等
lnD~1/T的关系
散主要参数1)表面度及次表面度表面度是散表面的度次表面度是硅片几何表面内某一地方的度两个度可以通算平均率,依芬曲得到2)量Q0-2Q0指入位面硅中的数(cm),3)方阻R□(薄阻RS)正方形散,和分一个位度,深xj的散阻,与散入硅中的量Q成反比
散主要参数4)深xj若散与本底型相反,在C(x)等于底度(CB)就形成PN,它到表面的距离即深。散估算方式(a)深化(b)阻率化(c)温度化
分布及其与散行的差异度分布因的散方式不同而不同。在微子器件制造中的散主要有以下几种方式:1.恒定表面源散:在散程中,硅片表面的度C始保持不。2.有限表面源散:在散程中,源限于散前淀到表面薄内的,些将全部入硅片内部。3.两步散:第一步采用恒定表面源散方式,第二步采用有限表面源散方式。4.固-固散
恒定表面源散散后度分布余差函数分布?工例:真空管散、沉散、涂散等特点:其表面度等于在散温度下在半体中的固溶度,是T的函数;在温度的不断增加中有一个峰;固溶度是指在一定温度下能溶入固体中的最大度;温度不,整个散程中,Cs保持不,Q0随t↑不断增加,深不断加深;缺点:①采用固源和液源淀,Q0大易生沉和缺陷;②的表面度Cs保持不,不能足需要。
有限表面源散有限表面源散在硅片内形成的分布高斯分布。度梯度随或温度的增加而减小(曲)
两步散第一步:采用恒定表面源散方式,在硅片表面淀一定数量的原子,称散或沉。特征:温度低,短。第二步:采用有限表面源散方式,把淀好的硅片放入高温的炉中推,使表面度和深达到要求止。称再分布或主散、推。特征:温度高,能很好地解决Cs、xj与散温度、的矛盾。可以控制表面度和深。(高Cs、深xj)
固-固散:低温下利用CVD技或胶体涂布的方法,在硅片表面淀一含有一定度的固体薄膜,然后以此,在高温下行散,从而达到的目的。只要适当地氧化中的度,通一次散就可以得任意低的表面度,克服了两步散的缺点。
理分布与分布的差异散是比复的,不一定格遵守某种形式的散,但往往是比接近于某种分布,因此,可在足精确的程度上采用某种分布来近似分析。同,由于散模型本身作了理想化的假,并忽略了散程中的各种效。因此,分布通常偏离理分布。1、模型的偏离——模型的假2、助效——内建的作用3、荷空位效——缺陷散的影响4、陷落效——的相互作用5、氧化散的影响——氧化增散和分凝6、横向散/或二散——散窗口的理想化
理分布
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