Диффузия в полупроводниках

Под диффузионной длиной понимают расстояние, на котором при одномерной диффузии в полупроводнике в отсутствие электрического и магнитного полей избыточная концентрация неосновных носителей заряда, возникшая под действием внешнего возбуждения, уменьшается вследствие. рекомбинации в 2,7 раза. [c.342]

Диффузия в полупроводниковых материалах имеет ряд особенностей. Важнейшей из этих особенностей является наличие в полупроводниках электрически активных примесей и собственных дефектов, прежде всего вакансий. Кулоновское взаимодействие между ними изменяет подвижность, концентрацию и характер распределения дефектов и соответственно условия и скорость диффузии. Важно также, что влияние примесей в полупроводниках проявляется при весьма малых концентрациях. Кроме того, на процессы диффузии в полупроводниках сказывается и низкая компактность решеток последних. [c.309]

Концентрация вводимой примеси при использовании таких традиционных термодинамических равновесных методов легирования, как, например, диффузия, не превышает некоторого предела, определяемого растворимостью. В то же время методом ионной имплантации можно ввести в полупроводник практически неограниченное количество примесных атомов. Таким образом, представляется возможным реализовать второй путь, т. е. получить примесную проводимость за счет, введения большой концентрации доноров (или акцепторов). Нам удалось без предварительного снижения плот-366 [c.366]

Таблица 17.40. Параметры выражения (17.13) для коэффициента диффузии атомов примеси в полупроводниках [11J

Движение носителей заряда в полупроводнике в общем случае обусловлено двумя процессами диффузией под действием градиента их концентрации и дрейфом под действием электрического поля. Полный ток состоит из четырех составляющих. Запишем выражение для его плотности [c.65]

Установка дает возможность тщательно изучить структуру металлов и других материалов, исследовать диффузию, изучить р—п-переходы в полупроводниках. Загрузка и выгрузка образцов обеспечивается без нарушения вакуума в рабочей камере. Предусмотрена возможность фотографирования спектра исследуемого вещества. [c.313]

ДИФФУЗИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ — перемещение носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниках, обусловленное неоднородностью их концентраций. Количественной мерой Д. н. а. в п. являются коэф. диффузии электронов и дырок D , — коэф. пропорциональности между градиентом концентрации и диффузионным потоком соответствующих носителей (обычно >э>1)д). Плотность тока проводимости, создаваемого U полупроводнике носителями каждого типа, складывается из плотпости дрейфового и диффу-а 1L о н н о г о токов [c.690]

Д. н. а. в п. сопровождается рекомбинацией носителей заряда в полупроводниках. В результате при биполярной диффузии неравновесных носителей диффузионный поток проникает на расстояния порядка диффузионной длины, носителей от источника неравновесных носителей. [c.690]

Распределение концентрации неравновесных неосновных носителей (дырок в полупроводнике л-тппа) в отсутствие внеш. полей описывается ур-нием диффузии [c.690]

Однако существуют иные пути, позволяющие отличить один механизм диффузии в полупроводниках от другого. Их откры- тие принадлежит Вагнеру [95]. Основополагающаяся идея Ваг- [c.41]

Имеются и другие области применения покрытий из перечисленных соединеций. Так, покрытие 51зМ4 играет особую роль в радиоэлектронике. Нанесенное на кремний из газовой фазы, оно является эффективной маской , поскольку задерживает диффузию в полупроводник примесных элементов лучше, чем пленка SiOz и, вместе с тем, выполняет роль лучшего диэлектрика. [c.155]

МСВИ). Этот метод обеспечивает измерение низкой концентрации примесей (например, 5 10 см бора и мышьяка в кремнии), обладает высоким разрешением по глубине (несколько нанометров), универсальностью. Метод МСВИ наряду с радиоактивным методом позволяет определить общее количество введенной примеси, поэтому, если необходимо определить электрически активную часть примеси, то следует воспользоваться электрическими методами. К настоящему времени разработаны и широко используются специфические полупроводниковые методы измерения диффузионных профилей электрически активных примесей (или их электрически активной части) и их коэффициентов диффузии в полупроводниках. Эти методы основаны главным образом на исследовании изменений электрических свойств в различных частях полупроводникового образца, обусловленных проникновением туда диффундирующих атомов. Эти методы не столь универсальны, как радиоактивные и МСВИ, но их преимуществом является незначительная трудоемкость и отсутствие специфики, связанной с применением радиоактивных изотопов. Однако следует иметь в виду, что практическое применение полупроводниковых методов исследования возможно только при использовании материалов высокой химической чистоты. Кроме того, диффундирующее вещество должно быть электрически активной примесью и оказывать влияние на электрические свойства исследуемого полупроводника. К полупроводниковым методам относятся метод электронно-дырочного перехода, метод фото-э.д.с., метод электропроводности и емкостный метод [39,41]. Мы ниже рассмотрим лишь один из них — метод р — я-перехода, позволяющий непосредственно определять концентрацию даже при очень малых глубинах проникновения примесей, когда измерение эффекта Холла невозможно. [c.298]

Уравнения (4.7) —(4,8) показывают, что причинами изменения концентрации носителей могут быть неодинаковость числа носителей, втекающих (и вытекающих) в элементарный объем полупроводника (тогда dlvJ O), и нарушение равновесия между процессами генерации и рекомбинации носителей. Уравнения (4.9) и (4.10), называемые уравнениями плотности тока, характеризуют причины протекания электрического тока в полупроводнике электрический дрейф под воздействием электрического поля (grad tp= 0) и диффузию носителей при наличии градиента концентрации. Уравнение Пуассона характеризует зависимость изменений в пространстве напряженности электрического поля Е=—gгadф от распределения плотности электрических зарядов pi [c.156]

Деление описаний объектов иа аспекты и иерархические уровни иепосредствеиио касается математических моделей. Выделение аспектов описания приводит к выделению моделей электрических, механических, гидравлических, оптических, химических н т. и., причем модели процессов функционирования изделии и модели процессов их изготовления различные, например модели полупроводниковых элементов интегральных схем, описывающих процессы диффузии и дрейфа подвижных носителей заряда в полупроводниковых областях при функционировании прибора и процеееы диффузии примесей в полупроводник при изготовлении прибора. [c.37]

Болтакс Б. И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. Л,, 1972. [c.376]

Диффузионная длина — это расстояние, на котором в однородном полупроводнике при одномерной диффузии в отсутствие электрического и магнитного полей избыточная концентрация неравновесных носителей заряда уменьшается вследствие рекомби- [c.248]

При одновременном протекании в образце объемной и поверхностной рекомбинаций эффективное время жизни неравновесных носителей т ,ф зависит от времени жизни в объеме т (5 и скорости поверхностной рекомбинации s. Как показывает расчет, для тонких (по сравнен1ио с длиной диффузии) образцов полупроводника эффективное время жизни неравновесных носителей равно [c.249]

В стационарном состоянии в каждой точке проводника диффузионный поток носителей уравновешивается дрейфовым потоком, вызванным разностью потенциалов и направленным от горячего конца к холодному. Для п-полупроводннка диффузионный поток электронов равен — (dnidx), где D — коэффициент диффузии электронов dn/dx — градиент их концентрации -дрейфовый поток равен Уд = — nun , где Уд — дрейфовая скорость м — подвижность электронов ё — напряженность поля, возникшего в полупроводнике. В стационарных условиях [c.259]

ДИФФУЗИОННАЯ ДЛИНА в полупроводнике — pa TOHiriie, на к-ром плоский диффузионный поток нсранновесных носителей наряда (в отсутствие электрич. поля) уменьшается в е раз. Д. д. L имеет смысл ср. расстояния, па к-рос смещаются носители заряда D полупроводнике вслодствио диффузии за время т их жизни L y Dr, j де D — коэф. диффузии повителей заряда й полупроводниках. [c.686]

Др. особенность Д. и. з. в п. определяется наличием носителей двух знаков в полупроводниках с биполярной проводимостью. Объёмный заряд, возникающий при диффузии носителей одного типа, может компенсироваться носителями др. типа. Обычно коэф. диффузии носителей разного знака различны. Поле об г,ёмпого заряда замедляет более подвижные и ускоряет менее подвижные носители. В результате происходит совместное перемещение носителей заряда обоих знаков, имеющее характер диффузии (биполярная, или а мб и полярная, диффузия). Диффузион-пые потоки электронов и дырок при биполярной диф-О90 фузии пропорциональны градиентам концентрации со- [c.690]

Применение метода МСР. Исследования можно разделить на 2 группы изучение явлений, где анализируется поведение в веществе самого положит, мюона р+, рассматриваемого как лёгкий протон изучение проблем, где р рассматривается как простейший зонд в исследуемом веществе, сочетающий свойства пробного заряда и элементарного магнитометра. Часто в одном эксперименте оба аспекта тесно переплетаются. Примеры исследований 1-й группы — эксперименты по изучению электронной структуры мюония в полупроводниках и диффузии мюонов в металлах. Эти эксперименты дополняют исследования поведения водорода в материалах, позволяя получать наглядную картину процессов, в к-рых проявляется квантовая природа поведения лёгкой примесной частицы в тяжёлой кристаллич. решётке. Примерами исследований 2-й группы может служить изучение смешанного состояния сверхпроводников 2-го рода и фазовых переходов с изменением магн. порядка (см. Магнитный фазовый переход). [c.226]

Ток, проходящий через плазму, является источником неоднородного магн. поля, действующего на носители, образующие плазму, и изменяющего их движение в электрич. поле. В моиополярной плазме это приводит к собств. магнетосопротивлению. В биполярной плазме наряду с ним возникают также перераспределение концентраций и магн. пинч-эффект. Сила Лоренца, действующая на носители, направлена всегда так, чтобы сжать исходную однородную плазму в шнур,— биполярная плазма отрывается от поверхностей образца, диаметр к-рого сростом тока уменьшается, а плотность плазмы растёт. Сжимающему действию сил Лоренца противостоит амбиполяреая диффузия (см. Шнурование тока в полупроводнике). [c.603]

Необходимые условия реализуются в области р — п-перехода, обеднённой носителями, где р на неск. порядков выше, чем вне перехода. Обычно толщина области р — п-перехода IV, обеднённая носителями заряда,— чувствит. область П. д.— ма.та ( 10" см). Практич. значения такой р — -переход не представляет, т. к. пробеги Л заряж. частиц, как правило, существенно больше II в области р — п-перехода выделяется малая часть энергии частицы. Для увеличения W на р — п-иереход подают обратное смещение С1, к-рое увеличивает размер обеднённой области в соответствии с соот-ыошепием IV = Ьу рС/, где Ь — константа, характеризующая полупроводник. Так, для п-31 Ь = 0,5, для р-8 Ь = 0,3, для п-Се Ь — 1, для р-Се Ь — = 0,65. При этом через р — п-переход течёт темновой ток разл. происхождения за счёт тепловой генерации электронов и дырок /ген = ёхр (—где — ширина запрещённой зоны в полупроводнике ток диффузии /диф за счёт неравномерной концентрации носителей. [c.48]

Яв.юпие переноса геплоты в полупроводниках сложнее, чем в диэлектриках и металлах, г, к. для них существенны и X., и Лр - . а также и связи со значит, влиянием на X примесей, процессов биполярной диффузии, переноса экситонов и др. факторов. [c.80]

Т. металлов очень мала, сравнительно больше Т, в полуметаллах и их сплавах, а также в нек-рых переходных металлах и их сплавах (напр., в сплавах Pd—Ag Т. достигает 86 мкВ/К). Т. в этих случаях велика из-за того, что ср. энергия электронов в потоке сильно отличается от энергии Ферми. Иногда быстрые электроны обладают меньшим коэф. диффузии, чем медленные, и Т. меняет знак. Величина и знак Т. зависят также от формы ферми-повчрх-ности, разл. участки к-рой могут давать в Т. вклады противоположного знака. Знак Т. металлов иногда меняется на противоположный при низких темп-рах. В полупроводниках -типа на холодном контакте скапливаются дырки, а на горячем остаётся нескомпенеир. отрицат. заряд (если аномальный механизм рассеяния носителей заряда или эффект увлечения не приводит к перемене знака Т.). В термоэлементе, состоящем из полупроводников р- и п-типов, Т. складываются. В полупроводнике со смешанной проводимостью к холодному контакту диффундируют и электроны и дырки и их заряды взаимно компенсируются. Если концентрации и подвижности электронов и дырок равны, то Т. равна нулю. [c.98]

Если ширина слаболегированной области (базы) значи-тельно превышает диффузионную длину дырок ( >Р — коэф. диффузии дырок, т —время жизни дырок), то концентрация неравновесных (избыточных) дырок экспоненциально убывает в глубь базы />(x)=/)iexp( —j /L ,). Аналогично для электронов в эмиттере n x) = n-i np xlL ), где X принимает отрицат. значения. На границе р- и к-областей полный ток, протекающий через р—л-переход, складывается из диффузионного тока дырок jj, = eD (dpjdx) o и диффузионного тока электро-. нов j,=eD (anldx) Q (см. Диффузия носителей заряда в полупроводниках). При этом доля дырочного тока [c.156]

Смотреть страницы где упоминается термин Диффузия в полупроводниках : [c.484] [c.145] [c.235] [c.112] [c.34] [c.8] [c.176] [c.364] [c.240] [c.947] [c.185] [c.582] [c.687] [c.690] [c.447] [c.469] [c.61] [c.218] [c.57] [c.271] [c.461] [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...