Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1314 вуза, 5343 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Адепт твердотельной электроники, последователь учений Михайлова Н.И. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"
Предмет:
Физико-химические основы технологии материалов электронной техники
Файл:

Презентации / ФХОТ Все Презентации

.pdf
Скачиваний:
76
Добавлен:
21.06.2024
Размер:
18.7 Mб
Скачать
☆

lg n – p

[V

 

] [V

 

]

[V

] [V

 

]

[V

 

] [V

 

]

 

M

X

X

M

X

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

n ≈ [D+]

n > p

n p

n < p

 

 

доноры

 

lg p

X2

lg p

X2

 

 

lg n – p

[V

 

] [V

 

]

[V

] [V

 

]

[V

 

] [V

 

]

 

M

X

X

M

X

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

p ≈ [A-]

n > p

n p

n < p

акцепторы

lg p

X2

lg p

X2

 

 

4.9 Распределение амфотерной примеси в кристаллической решетке полупроводника

Кристалл GaAs состоит из двух подрешеток: одна построена из атомов галлия Ga

(элемент III группы), другая — из атомов мышьяка As (V группа).

Кремний Si (IV группа) может занимать узлы в обеих подрешетках GaAs,

выполняя либо функцию донора на месте галлия, либо функцию акцептора на

месте мышьяка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

(T )

[Si

As

]

 

 

Si

 

Si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

 

 

 

 

 

 

Ga

 

 

As

 

 

 

 

 

 

 

[Si

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Si

 

] n

Si

Si

 

e

 

 

 

 

 

 

(T )

 

K

 

 

Ga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si Ga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ga

Ga

 

 

 

 

[Si

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

Si

 

e

 

As

As

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Si

 

 

] p

K

 

(T )

As

 

 

 

 

Si As

[Si

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

As

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

2

( T ) np

 

 

0

e

 

 

 

 

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

n VM

VX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SiGa SiAs SiGa

 

SiAs

4

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

SiGa

 

T

 

 

NSi

SiGa SiGa

 

SiGa 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

Si

 

Si

 

 

Si

 

 

 

K

 

T

 

 

 

 

 

1

 

SiAs

 

 

 

 

 

SiAs

 

As

 

As

 

 

As

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

8

Из эксперимента известно, что при малом содержании Si около 98% его атомов располагаются в подрешетке Ga, как мелкий донор, т. е. [SiGa] [SiGa+].

собственная концентрация для GaAs невелика (ni = 1,8 106 см 3 при Т = 300 K ),

то р = ni2/ n << n

 

 

 

 

Si

 

 

Si

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ga

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n Si

 

 

Si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

концентрация электронов проводимости в арсениде галлия растет пропорционально степени легирования его кремнием, вплоть до значений [Si] 1018 см 3

n, см

3

 

1018

17

 

 

 

 

10

18

 

 

 

17

19

[ Si ] , см

3

10

10

10

 

p

дальнейшее увеличение [Si] → n ↑ →

р↓

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

 

Si

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As

As

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

Si

 

 

 

 

 

K

SiAs

T

 

N

 

 

 

 

Si

 

1

 

 

 

 

SiAs

As

 

 

As

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

Si

 

 

As

 

при достаточном увеличении концентрации вводимого Si он начинает

размещаться в пoдрешетке As, где Si - акцептор. Рост концентрации электронов

замедляется и, начиная со значений [Si] 1019 см 3, полностью прекращается, обеспечивая предельную растворимость для Si как донора = 4 1018 см 3 .

Введем в арсенид галия другую донорную примесь (Те или Se)

n

 

NSiGa

 

NSiAS

Введем в арсенид галия акцепторную примесь (Zn или Cd)

p

 

NSiAs

 

NSiGa

5.КИНЕТИЧЕСКИЕ

ИДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

5. Кинетические и диффузионные явления в технологических процессах

5.1 Термоактивационные процессы. Закон Аррениуса.

Нарушение фазового равновесия.

Условия фазового равновесия гетерогенной многокомпонентной системы с химически пассивными компонентами

T = const

 

Р = const

 

i = const, где i = 1, 2, …, К )

Нарушение равновесия между фазами возможно при условии неоднородного распределения T, Р и i,

grad T (f) 0

 

grad Р ( f ) 0

 

grad i (f) 0

Ji - плотность потока частиц i-го компонента (диффузионный

поток)

J

i

 

T

gradT

P

grad P

μ

gradμ

 

i

i

i

i

 

 

 

 

 

термодиффузия бародиффузия концентрационная диффузия

общий вклад незначителен

μ

i

μ0

кT ln a μ0

кT ln c

 

i

i

i

i i

μi отнесен к одной частице (с заменой R = NA на )

 

 

ai— активность i-го компонента,

ai = iсi

 

i — коэффициент активности

 
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности