Создание р-n переходов ионным легированием

 

 

 

 

Практическая  расчётная работа по дисциплине

СВЭТРЭС

«СОЗДАНИЕ  р-n ПЕРЕХОДОВ ИОННЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент : Варламов Е.В.

200101 сокр. форма обучения.

Проверил: Вигдорович Е.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МГУПИ 2012г.

 

Ионное легирование (имплантация)  -  процесс внедрения в твердотельную подложку высокоэнергетичных (10^-17...10^-18кДж) ионизированных атомов  легирующей примеси.  Ионы формируют в энергетические пучки, разгоняют и выстреливают ими в мишень- подложку. За счёт высокой энергии ионы ударяясь о подложку проникают внутрь её и задерживаются в ней  создавая зону легирования.

 

Исходные данные:

 

Легирование кремния  марки КДБ фосфором.

N₀ = 1.10¹⁶ см^-3

N_{мах =}  1.10¹⁹  см^-3 

DR_{p  = 51,8 нм}   R_{n = 200 нм}

Е=160кэВ

 

 

Расчётная часть :

 

 

1. Рассчитаем по уравнению значение Q :

 

 

 

 

2. Рассчитаем  профиль торможения :

 

                                  Q                 - (x - R_p)²

 N(x)= ------------ exp (--------------)                              

                                          DR_p Ö 2 p            2 DR_p²

 

Аналогично рассчитаем подставляя значения Х справой и  с левой стороны от  N_{мах =}  1.10¹⁹  см^-3 

 

3. Рассчитаем профиль торможения после диффузионного отжига:

При температуре

Время отжига 

к  = 8,61 10^-5эВ/град

 

значение D для фосфора определяется как: .

 

 

 

                                      Q                               - (x - R_p )²

 N(x,t) = ----------------------- exp (------------------)                 

                            Ö2p( DR_p² +2Dt)              2(DR_p² + 2Dt)

 

 

Определим значение при 

R_{p = 200 нм}

N(x,t) = 6.5*

R_{p = 250 нм}

N(x,t) = 6.0 *

R_{p = 350 нм}

N(x,t) =1.5 *

R_{p =400 нм}

N(x,t) =7.2 *

 

 

 

 

4) Расчитаем глубину   образовавшегося p-n перехода:

 

5) предствим графически  рассчитанные параметры

 

График профиля торможения до и после отжига: