Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Апреля 2012 в 15:35, курсовая работа
В абсолютном большинстве случаев устройства современной электроники изготавливаются из полупроводниковых материалов. Полупроводниками обычно называют материалы, удельное сопротивление которых больше, чем у проводников (металлов), но меньше, чем у изоляторов (диэлектриков). Сразу следует заметить, что различие между полупроводниками и диэлектриками только количественное, тогда как различие между полупроводниками и металлами более принципиальное - качественное. Полупроводники являются разновидностью диэлектриков: можно сказать, что они являются диэлектриками с уменьшенным удельным сопротивлением, тогда как с металлами у них значительно меньше общего.
Табл. 3. Свойства различных элементов, как легирующих примесей кремния.
| Элемент | Тип примеси (электрический) | Энергия
активации |
Do. см2-с-1 при 1200°С | Предельная растворимость, ат-см2 при 12000 С | Радиус захвата примеси, дислокацией |
| В | P | 3,50 | 2,8•10-12 | 1021 | 2,4...2,5 |
| 3,66 | - | - | - | ||
| АL | P | 3,77 | 1,5•10-11 | 1,5•10-19 | 0,7 |
| Ga | P | 3,50 | — | — | — |
| 4,15 | (2,5...4,1) •10-12 | 4•1019 | 0,7 | ||
| In | P | 3,89 | 8,3•10-13 | 1019 | 2,1 |
| Tl | P | 3,88 | 8,3•10-13 | 1017 | — |
| Р | n | 3,66 | — | — | — |
| 3,88 | 2,8•10-12 | 1,5•104 | 0,5 | ||
| As | n | 3,54 | 2,7•10-13 | 2•1021 | 0,8 |
| 4,20 | — | — | — | ||
| Sb | n | 3,92 | 2.2•10-13 | 6•1019 | 1,5 |
| Bi | n | 4,10 | 2,0•10-13 | 4•1017 | — |
| С | Амфотерная смесь | 2,92 | - | 1016... 1017 | 3,1 |
| Ge | Амфотерная смесь | 5,28 | - | — | 0,9 |
| H | Амфотерная смесь | 0,48 | 2•10-4 | — | — |
| Li | n | 0,66 | 1,3•10-5 | 1019 | — |
| Na | Амфотерная смесь | 0,72 | — | — | — |
| Cu | P | 0,78 | 10-5 | 1018 | 1,4 |
| Ag | Амфотерная смесь | 1,59 | 8-10-6 | — | — |
| Au | Амфотерная смесь | 0,38 | 1,1•10-6 | 8•1016 | 2,1...2,6 |
| Zn | Р | 1,40 | 10-6 | - | — |
| Fe | Амфотерная смесь | 0,72 | 10-8... 10-5 | 2•1010 | 0,7 |
| Ni | Амфотерная смесь | 0,92 | — | — | 0,5 |
| О | Амфотерная смесь | 2,55...2,56 | 5•10-10 | 1018 | 1,7 |
| Si | Амфотерная смесь | 4,86 | 1,8•103 | __- | — |
Таблица 4. Параметры диффузии элементов III и V групп в кремнии
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 5. Источники примесей для диффузии бора и фосфора в потоке газа-носителя
Диффузия бора
| Внешний источник примеси | Состояние при комнатной температуре | Температура источника, °С | Концентрация примеси | Преимущества | Недостатки |
| Борная кислота | Твердое | 600-1200 | Высокая и низкая | Легко доступна. Надежный (опробованный) источник | Источник загрязняет трубу. Управление процессом затруднительно |
| Трибромид бора | Жидкое | 10-30 | Высокая и низкая | Не загрязняет систему. Удовлетворительная регулировка в широком диапазоне концентраций примеси. Позволяет осуществлять диффузию в неокисляющей атмосфере | Сильная зависимость от геометрии системы |
| Метилборат | - | 10-30 | Высокая | Простота приготовления и простота в работе | Ограниченность высокими поверхностными концентрациями |
| Трихлорид бора | Газообразное | Комнатная | Высокая и низкая | Те же, что и у бромида. Возможность точного регулирования по прибору, измеряющему расход газа. Легкость напуска в систему и простота в работе | - |
| Диборат | Высокая и низкая | Те же, что и у хлорида бора | Высокая токсичность |
Диффузия фосфора
| Внешний источник примеси | Состояние при комнатной температуре | Температура источника, °С | Концентрация примеси | Преимущества | Недостатки |
| Красный фосфор | Твердое | 200-300 | Низкая (<10см-3) | Низкие поверхностные концентрации | Непостоянный состав, меняющееся давление паров |
| Пятиокись фосфора | - | 200-300 | Высокая >102см-5 | Надежный источник для получения высоких поверхностных концентраций | Чувствительность к присутствию паров воды. Необходимость частой очистки диффузионной трубы |
| Фосфат аммония | - | 450-1200 | Высокая и низкая | Не подвержен влиянию паров воды | Необходимость очень тщательной очистки |
| Хлорокись фосфора | Жидкое | 2-40 | Высокая и низкая | Не загрязняет систему. Удовлетворительная регулировка в широком диапазоне концентраций примеси | Сильная зависимость от геометрии системы |
| Трибромид фосфора | - | 170 | Высокая и низкая | Те же, что и у хлорокиси фосфора. Может быть использован для диффузии в не-окисляющей атмосфере | - |
| Фосфин | Газообразное | Комнатная | Высокая и низкая | Те же, что и у трибромида фосфора. Возможность точного регулирования по прибору, измеряющему расход газа. Легкость напуска в систему и простота в работе | Высокая токсичность |
Информация о работе Материалы для проведения диффузиционных процессов в полупроводниках