
- •2. Исходные данные к проекту:
- •3.Содержание пояснительной записки:
- •4.Перечень графического материала
- •5. Рекомендуемая литература:
- •Аннотация
- •Введение
- •1. Выбор и расчёт режимов проведения технологических операций диффузии и ионной имплантации
- •Формирование базы
- •Формирование резистора
- •Формирование эмиттера
- •Расчёт разгонок базы и резистора
- •Построение профилей распределения примесей
- •Расчёт сопротивления базового и эмиттерного слоёв
- •Заключение
- •Список литературы
Построение профилей распределения примесей
На рисунке 2 представим профили распределения базовой и эмиттерной примесей в транзисторной структуре, которые задаются выражениями (16) и (17), а также эффективный профиль распределения примеси, учитывающий обе концентрации вводимых примесей, а также исходную концентрацию – выражение (18).
|
(16) |
|
(17) |
|
(18) |
Рисунок 2 – Профили распределения примесей в структуре транзистора
Определим распределение примесей при ионной имплантации с отжигом по формуле:
где
- коэффициент диффузии примесей при
температуре отжига
,
- время отжига.
На глубине p-n-перехода
,
проецированный пробег ионов
и дисперсия пробега
зависимые от энергии при которой
Выбрали
энергию 300 кэВ. Данному значению энергии
соответствуют значения длины свободного
пробега в 3851
и дисперсии пробега 1032
.
Рисунок 4 – Профиль распределения концентрации примесей в структуре резистора
Расчёт сопротивления базового и эмиттерного слоёв
Используя соотношение (19) для определения подвижностей носителей заряда в активном слое базы и эмиттерном слое, проведём расчёт сопротивления эмиттерного слоя и активного слоя базы.
(19)
где
– концентрация примеси в слое
,
– подвижность носителей заряда, зависящая
от концентрации примесей и от координаты.
определяется
соотношением донорной
и акцепторной
примесей.
Для эмиттерного слоя эта концентрация определяется как (20), а для базового – (21).
(20)
(21)
Подвижность носителей заряда для электронов и дырок определяются выражениями выражением (22) и (23) соответственно.
(22)
(23)
Проведём расчёт:
Расчёты представлены на рисунке 3.
Рисунок 3 – Расчёты сопротивления эмиттера и базы в среде Mathcad
В таблицах 3 и 4 представим результаты выбранных условий протекания процессов.
Таблица 3 – Параметры технологического процесса при формировании транзисторной структуры (эмиттер и база)
Операция |
||||||||
Параметры процесса |
Диффузия фосфора до введения бора (база) |
Диффузия бора (эмиттер) |
||||||
Процесс |
||||||||
Загонка |
Разгонка (До загонки резистора) |
Разгонка (При первой разгонке резистора) |
Разгонка т(При загонке эмиттера) |
Разгонка т(При разгонке эмиттера) |
Загонка |
Разгонка |
||
|
– |
1250 |
1100 |
1100 |
1215 |
1100 |
1215 |
|
|
– |
24,859 |
30,477 |
5,247 |
22,745 |
5,247 |
22,745 |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
– |
– |
– |
– |
3,7 |
– |
2,2 |
|
|
220 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
2814 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
836 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
Таблица 4 – Параметры технологического процесса при формировании транзисторной структуры (резистор)
|
Операция |
|||
Параметры процесса |
Диффузия фосфора (резистор) |
|||
Процесс |
||||
Загонка |
Разгонка (До загонки эмиттера) |
Разгонка (При загонке эмиттера) |
Разгонка (При разгонке эмиттера) |
|
|
– |
1100 |
1100 |
1215 |
|
– |
30,477 |
5,247 |
22,745 |
|
– |
|
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|||
|
– |
– |
– |
2,6 |
|
100 |
– |
– |
– |
|
1238 |
– |
– |
– |
|
457 |
– |
– |
– |
Время, через которое необходимо начать загонку резистора, после начала разгонки базы: Δtр = 38,371 – 24,859 = 13,512 минут