Задача к теме «Массоперенос в материалах электронной техники»

Решение задачи должно содержать следующие разделы:

Введение

1) Анализ технического задания

2) Расчет параметров технологического процесса. (Построить профиль распределения примеси от поверхности до глубины залегания перехода)

3) Расчет электрических параметров p-n перехода

4) Описание технологического процесса (со схемой применяемых технологических установок)

Заключение

Литература

А) Найти профиль распределения примесей и определить глубину залегания р-n перехода при двухстадийной диффузии элемента 1 в элемент 2:

№ вар.	Элемент1	Элемент 2	Удельное сопротивление , Ом·см	Температура загонки Т1,°С	Время загонки t1, мин	Температура разгонки Т2,°С	Время разгонки t2
1	Al	Si	0.1	1000	8	1150	5 часов
2	As	p-Si	2	1100	5	1200	1.5 часа
3	P	Si	10	1050	8	1150	2,5 часа
4	Ga	Si	1	1000	6	1200	65 мин
5	Sb	p-Si	0,7	950	10	1100	1,5 часа
6	B	Si	5	950	8	1030	50 мин

Б) Определить режимы двухстадийной диффузии элемента 1 в элемент 2 с удельным сопротивлением  с целью создания p-n перехода на глубине X_j и поверхностной концентрацией примеси, полученной в результате загонки Ns':

№ вар.	Элемент1	Элемент 2	Удельное сопротивление, Ом·см		Глубина залегания p-n перехода Xj, мкм	Поверхностная концентрация примеси, полученная в результате загонки Ns', см-3
7	P	p-Si		5	3,8	1,2·1019
8	Ga	Si		0,050	0,8	4·1019
9	Cu	n-Si		0,1	30	1·1018
10	B	Si		2000	3,4	6·1020
11	As	p-Si		1	6,5	6·1020
12	Al	n-Si		50	2	6·1018

В) Определить режимы ионного легирования элемента 1 в элемент 2 с удельным сопротивлением  с целью создания p-n перехода на глубине X_j и энергией Е:

№ вар.	Элемент1	Элемент 2	Удельное сопротивление, Ом·см	Глубина залегания p-n перехода Xj, мкм	Энергия Е, кэВ
13	P	p-Si	0,6	0,35	125
14	B	n-Si	10	0,3	300
15	Sb	Si	2000	0,15	50
16	As	p-Si	0,8	0,85	200
17	B	n-Si	0,5	0,12	40

Г) Определить глубину залегания p-n перехода при одностадийной диффузии элемента 1 в элемент 2 с удельным сопротивлением :

№ вар.	Элемент1	Элемент 2	Удельное сопротивление, Ом·см		Температура загонки Т1,°С	Время загонки, t1
18	Sb	Si		500	1000	5 мин.
19	P	Si		5 кОм·см	1100	15 мин
20	As	n-Si		0,1 кОм·см	950	1200 сек
21	B	n-Si		0,4 кОм·см	1100	6 мин
22	Al	Si		5	950	30 мин

Д) Определить режимы одностадийной диффузии элемента 1 в элемент 2 c удельным сопротивлением  с целью получения p-n перехода на глубине X_j и поверхностной концентрацией Ns:

№ вар.	Элемент1	Элемент 2	Удельное сопротивлен., , Ом·см	Глубина залегания p-n перехода Xj, мкм	Поверхностная концентрация примеси, полученная в результате загонки Ns ,см-3
23	Au	Si-n	10	5,6	6·1018
24	P	p-Si	5кОм·см	5	8·1017
25	As	p-Si	1	2,5	4·1020
26	In	Si	0,3	4,5	1019
27	Sb	Si	100	1,2	4·1019
28	В	n-Si	20 кОм·см	2,5	5·1016

Е) Определить глубину p-n перехода при ионном легировании элемента 1 в элемент 2 с удельным сопротивлением  и энергией Е:

Вариант	Элемент1	Элемент 2	Удельное сопрот. , Ом·см		Плотность тока j	Энергия Е, кэВ	Время, t	Концентрация N0, см-3
29	As	Si		7	20 мкА/см2	140	5 сек
30	B	n-Si		0,2	10 мкА/см2	100	1 сек
31	Sb	Si			1,8·10-5А/см2	150	5 сек	1015
32	P	p-Si			20·105А/см2	164	0,2 сек	5·1016
33	Cu	Si			5·105А/см2	150	10 сек	2·1017
34	Al	n-Si			1,2·105А/см2	120	5 сек	2·1016

Вариант 35 соответствует варианту 11, но элемент 1 – сурьма

Вариант 36 соответствует варианту 2, но элемент 1 – сурьма

Вариант 37 соответствует варианту 7, но элемент 1 – сурьма

Вариант 38 соответствует варианту 6, но элемент 1 – индий

Вариант 39 соответствует варианту 18, но элемент 1 – индий

Вариант 40 соответствует варианту 15, но элемент 1 – индий

Вариант 41 соответствует варианту 3, но =25 кОм·см

Вариант 42 соответствует варианту 11, но =25 кОм·см

Вариант 43 соответствует варианту 13, но =10 Ом·см, X_j=0,8 мкм