Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Анохин В.3. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 70

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анохин В.3.

Анохин В.3., Гончаров Е. Г., Кострюкова Е. П., Маршакова Т. А. Практикум по химии и технологии полупроводников: учебное пособие — M.: «Высшая школа», 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 81 >> Следующая


N(x, X) =

У v.Dz

-ехр

( 4Dt)

(15.8)

N(X)

Рис. 99. Распределение примеси при диффузии из 'бесконечно тонкого слоя при различных значениях Dt:

1 — Dt= 1/16; 2 — Dt= 1/4; 3 — Dt = 1

у^т

(15.9)

где Q-~t общее количество примеси в слое диффузанта. Графически решение (15.8) представлено на рис. 99.

Процессы диффузии в реальных кристаллах. Диффузия в твердом теле коренным образом отличается отдиффУ' зии в жидкости и газе вследствие упорядоченной кристаллической структуры-В. этих условиях диффузионное смещение атомов определяется дискрет-ностью и анизотропией решетки, т. & .формой периодического потенциально""'

154

поля. На эту картину накладываются ограничения общего порядка, хар3ктерные для любого агрегатного состояния и заключающиеся в наличии химического взаимодействия между основным веществом и диффундирующей примесью. В зависимости от типа диффузионного смещения можно представить следующие основные виды механизма дИффузии: 1) обмен местами (по узлам решетки); 2) прямая диффузия по междоузлиям; 3) диффузия по вакансиям в решетке. Эти варианты-м0Гут встречаться в различных комбинациях.

Диффузия по междоузлиям часто приводит к образованию твердых растворов.внедрения. Этот механизм сводится к прямому перемещению атома в периодическом потенциальном поле кристалла. Схематически этот процесс, можно представить квазихимическим уравнением

Vj + D^Di, -

где — междоузлие; D—атом-диффузант! ,D^—атом-диффузант

в междоузлии.

Несмотря на кажущуюся простоту описываемого явления, данный механизм характерен для очень небольшого количества атомов при их диффузии в кремнии. Здесь серьезную роль играет и соотношение объемов окта- и тетраэдрических пустот и объема атома-диффу-занта, наличие в кристалле точечных дефектов и их ассоциаций, соотношение прочности связей ?"si—si/^d—Si и ряд других факторов.

Если прочность связи Si—Si в кристалле меньше прочности связи D—Si, происходит замещение атомов с образованием соответствующего твердого раствора. Это равновесие может быть представлено уравнением

Si81H-D4 * D51 + Siі, [SiSi][D4)'

Где Sisi атом кремния в собственном узле; Dsi — атом-диффузант в узле кремния; Si; —атом кремния в междоузлии.

Процессы диффузии по узлам и междоузлиям могут быть, совмещены: • .

V«+ D + SiSi + D, «* Di + Dsi + Si*, v [Vi) [D][Si5,] '

Концентрации нормально заполненных узлов решетки [Si si 1 и Нормально пустых междоузлий V1 можно считать постоянными, тогда Равновесие будет определяться произведением концентраций, замененных узлов и заполненных кремнием междоузлий, а также давлением ПаРа диффузанта.

155

Возможно также взаимодействие вакантного узла решетки с внед-' ренным атомом диффузанта. Такое взаимодействие термодинамически более вероятно, чем прямое замещение, поскольку в объеме кристалла есть ненасыщенные связи:

V81 + Dj «в DSj +Vt,

[DSi][V,l - • - " . -

Pil[iVsi] ' ...

где Vsi —вакансия в узле кремниевой решетки.

Равновесие определяется соотношением пустых и заполненных вакансий, концентрацией атомов-диффузантов в междоузлиях и давлением пара диффузанта. Следует учиты-вать возможность ионизации атомов g замещенных узлах и, в меньшей степени, в междоузлиях, что особенно важно для интерпретации электрофизических свойств структур, полученных в результате диффузии. Рис. 100. ,Схема измерения соп- Для исследования диффузии в ротивления диффузионного слоя кремнии обычно используют прямой

метод радиоактивных изотопов, позволяющий непосредственно изучить распределение С = f(x). Однако применение данной методики^ сопряжено с рядом технических трудностей, связанных не только о радиоактивностью препаратов, но и отсутствием относительно стабильных радиоактивных изотопов у ряда элементов, Поскольку большинст. ?o примесей электрически активно в кремнии, существует ряд методов изучения диффузии, использующих электрический способ контроля. Каждый из них обладает определенными недостатками и имеет свои ограничения, однако совместное их применение позволяет получить корректные данные, сравнимые с результатами прямых измерений при помощи метода радиоактивных изотопов:

Для быстро диффундирующих примесей удобно экспериментально простое определение общей электропроводности образца двухзондо-вым методом. Чтобы эффект изменения электропроводности был заметен, объем диффузионного слоя должен быть сравним G объемом образца. Этим и определяется форма последнего —тонкая пластина в виде параллелепипеда (рис. 100) h» d, L» d, dD « d. Электропроводность определяют, как минимум, для трех состояний диффузии: начального, через время т и в предельном насыщении. Если принять, что подвижность не зависит от концентрации примеси, то электропроводность - .jt|

' *"~ ~ц~ = ~Т~ N'2,26^5*"' ^

где е —заряд электрона; и — подвижность, см2/В-с; h —ширина образца, см; / — расстояние между зондами, см; N — количество диф*

156

фундирующего вещества на обеих сторонах пластины на 1 см2; D — коэффициент диффузии; т — время.
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама