Примеси электрически активные

Определенные таким способом коэффициенты разделения точны при следующих условиях 1) С = Ni, то есть все атомы примеси электрически активны (обычно соблюдается в пределах растворимости примесей) [c.198]

Полученные результаты следует учитывать при создании и эксплуатации различных приборов из германия, содержащего электрически активные примеси. [c.254]

Очистка от посторонних примесей в случае Ge и Si осуществляется путём синтеза их летучих соединений (хлоридов, гидридов) с последующей глубокой очисткой методами ректификации, сорбции, частичного гидролиза и термин, обработки. Хлориды подвергают затем высокотемпературному восстановлению водородом, также прошедшим предварит, глубокую очистку, с осаждением восстановленных продуктов на прутках вз Ge или Si. Из очищенных гидридов Ge н Si выделяют путём термин, разложения. В результате достигается суммарное содержание остаточных электрически активных примесей 10" —10" %. [c.46]

Для придания выращиваемым монокристаллам тех или иных электрофизических параметров, необходимых для успешного их использования в конкретных областях полупроводникового приборостроения, применяются процессы легирования определенными примесями. В настоящее время круг используемых в технологии важнейших полупроводниковых материалов легирующих примесей достаточно ограничен. Как правило, легирование осуществляется примесями, образующими мелкие донорные и акцепторные уровни в запрещенной зоне, соответственно у дна зоны проводимости или у потолка валентной зоны. При этом удается управляемо воздействовать на тип проводимости и концентрацию носителей заряда в полупроводнике. Иногда для легирования используются примеси, образующие глубокие уровни в запрещенной зоне, что позволяет воздействовать на диффузионную длину носителей заряда и регулировать степень компенсации электрически активных центров в легируемом материале. [c.46]

Наличие на границах соединений (и в прилегающих к ним областях) пластин тех или иных дефектов может оказывать существенное влияние на электрофизические свойства многослойных композиций и рабочие характеристики создаваемых на их основе дискретных приборов и интегральных схем. С присутствием на границах соединения пластин тонких окисных слоев связано появление дополнительных потенциальных барьеров, существенно влияющих на характер прохождения тока в создаваемых / - -структурах. Возможные загрязнения поверхности соединения пластин электрически активными примесями являются причиной появления в многослойных композициях паразитных /(- -переходов, а также ловушек для носителей заряда. Дисперсные кислородсодержащие преципитаты в значительной мере определяют генерационно-рекомбинационные характеристики высокоомных рабочих слоев в силовых приборах и приводят, например, к возрастанию величин остаточных токов в полевых транзисторах. С наличием в области границ раздела дислокаций связано существенное увеличение токов утечки в биполярных транзисторах. Такого рода примеры можно было бы продолжить, но уже и так ясно, что успех в широкомасштабном внедрении многослойных структур, создаваемых методом прямого соединения пластин, в кремниевую микроэлектронику и силовую технику напрямую связан с их качеством. [c.82]

ЭПР применен для изучения электрически активных химических примесей и исследования дефектов, образующихся при облучении кремниевых полупроводников с проводимостью л-типа электронами с энергией 1,5 МэВ. Показано, что при получении кремния методом вертикальной зонной плавки основные уровни, образующиеся при облучении, расположены гораздо глубже в запрещенной зоне и собственная проводимость проявляется при значительно меньших дозах, чем в кремнии, выращенном в кварцевых тиглях. [c.182]

Некоторые промышленные марки германия приведены в табл. 14.2. Электрическая активность легирующих примесей в германии указана в табл, 14.3. [c.95]

Электрическая активность легирующих примесей в германии и кремнии [c.96]

Огромное влияние на величину электропроводности оказывают примеси и дефекты в материале. Если собственная электропроводность кремния составляет 10 (Ом м) , то электрически активные примеси могут довести ее до величины 10 (Ом м) Удельная электропроводность полупроводника СёЗ в зависимости от содержания примесей и дефектов может иметь значение, лежащее в интервале [c.222]

Общепринятой считается точка зрения, согласно которой примеси групп П1А (акцепторы) и VA (доноры) образуют в Si растворы замещения и поэтому диффундируют по таким же механизмам, как и атомы кремния. Атомы всех указанных примесей диффундируют в S i быстрее атомов кремния. Так как все эти примеси обладают высокой электрической активностью, то при достаточно высоких концентрациях они сдвигают положение уровня Ферми в кремнии и, следовательно, изменяют равновесную концентрацию точечных дефектов каждого из заряженных состояний. Поэтому, как следует из приведенного выше обсуждения самодиффузии в Si, наличие донорных или акцепторных атомов в Si при концентрациях, превышающих п. при температуре диффузии, должно приводить к увеличению коэффициента диффузии атомов как кремния, так и атомов примеси той же группы и к уменьшению коэффициента диффузии атомов примеси противоположного типа. При интерпретации измерений коэффициентов диффузии очень важно знать, были ли во время эксперимента проводимость кристалла кремния собственной, т. е. была ли концентрация легирующих примесей ниже п.(Т), или, наоборот, проводимость была примесной. В дальнейшем это условие будет заранее оговариваться. [c.25]

В последние годы появилось сообщение о сильной взаимосвязи между ОДУ и процентом выхода годных биполярных и МОП-ИС [3.48 - 3.58]. Картина образования дефектов в ходе термообработок зависит также и от их числа и последовательности. Вредное влияние дефектов усиливается по мере увеличения сложности структуры и уменьшения размеров элементов ИС. В биполярных приборах они могут вызвать появление диффузионных каналов между областями эмиттера и коллектора и увеличение тока утечки перехода [3.50 - 3.52]. В МОП-приборах электрическая активность этих каналов сильно связана со степенью преципитации легирующей примеси. В литературе сообщалось об уменьшении времени релаксации МОП-конден-саторов, о неоднородностях темпового тока в ПЗС и нарушениях возможности перезаписи в динамических МОП-ОЗУ. [c.90]

Вычисления положения фронта плавления как функции времени для кремния, облучаемого в течение 60 не импульсом рубинового лазера с плотностью энергии 1,5 Дж/см , показаны на рис. 5.3, из которого видно, что фронт плавления достигает максимальной глубины 0,95 мкм в момент времени, чуть больший длительности импульса. После этого фронт плавления движется назад к поверхности, эпитаксиально рекристаллизуя материал. В жидкой фазе атомы примеси обладают очень высоким коэффициентом диффузии и поэтому имплантированные профили могут заметно измениться. Дпя бора в кремнии экспериментальные данные можно объяснить, если использовать коэффициент диффузии в жидкой фазе, равный (2,4 0,7) X X Ю см /с [5.8], и время диффузии 180 не. Эти параметры обеспечивают совпадение расчетных данных с экспериментальными (рис. 5.4) и однозначно подтверждают вывод о том, что расплывание имплантированных профилей во время импульсного лазерного отжига обусловлено обычным процессом диффузии в расплавленном состоянии. Холловские измерения и просвечивающая электронная микроскопия имплантированного материала, отожженного таким способом, показывают 100 %-ную электрическую активность примесей и отсутствие дефектов, по крайней мере при разрешении до [c.164]

Имплантированные примеси встраиваются в узлы решетки в ходе этого процесса, что обеспечивает их электрическую активность. Однако во время рекристаллизации генерируются точечные дефекты и центры захвата, связанные с движением вакансий, вызываемым отжигом. Для получения хороших характеристик р— -перехода благодаря высокой подвижности носителей и приемлемым временам жизни носителей, эти точечные дефекты и центры захвата необходимо отжечь. [c.166]

Частично эти затруднения обходят, применяя так называемый двухступенчатый отжиг [5.12]. Первая ступень осуществляется при температуре 600° С в течение 1/2 ч и предназначается для рекристаллизации имплантированной области. После этого остается некоторое число точечных и линейных дефектов, что приводит к низкой электрической активности примесей, плохой подвижности носителей и малому времени их жизни. За низкотемпературным отжигом следует 10-мин отжиг при 1000° С для устранения точечных дефектов, увеличения подвижности и времени жизни носителей. Этот отжиг вызывает диффузию примесей, так что сформированные во время процесса р—и-переходы смещаются за пределы области остаточных повреждений. Такой процесс особенно важен для отжига имплантированного 81 с ориентацией <111), т. е. для большинства биполярных ИС. В то же время для менее жестких по требованиям приложений, при использовании 81 с ориентацией (100), может оказаться достаточным одноступенчатый отжиг. [c.167]

Рассмотренный режим отжига впервые был изучен в [5.20], а позднее в [5.21], причем в обоих исследованиях была получена высокая электрическая активность примеси без перераспределения ионов, имплантированных в кремниевые образцы. Однако плотность остаточных дефектов, судя по измерению токов утечки р- -переходов, была выше, чем в образцах, отожженных в печи. [c.174]

Предположив, что существует дифференцируемое соотнощение между концентрацией электрически активной примеси N и общей концентрацией С, которая будет рассмотрена в п.9.2.3.3, выражение для потока можно записать в виде [c.261]

В уравнении (10.1) предполагается, что электрически активные атомы с концентрацией IV подвижны, а возникающие кластеры или преципитаты подвижностью не обладают. Таким образом, для решения уравнения (10.1) необходимо знать соотношение N =/ (С) и потенциал 1 . Так как коэффициент диффузии О является константой лишь для низких концентраций примеси, то необходимо также установить зависимость ) =/ (С, п, х, ). [c.279]

Концентрация электрически активных примесей С в уравнении Пуассона является наиболее важным технологическим параметром. Получение этой величины с помощью математического анализа [15.51] по крайней мере столь же громоздко, что и точный анализ некоторого полупроводникового прибора, поскольку физика технологических процессов, определяющих распределение примесей, все еще недостаточно изучена. Моделирование в этой области становится крайне необходимым при создании СБИС. В настоящее время разработаны достаточно хорошие одномерные модели процессов, в то время как двумерное моделирование только зарождается [15.51, 15.164]. Краткий обзор моделируемых профилей распределения примесей в виде аналитических выражений будет дан в п. 15.2.4.1. Наиболее часто с [c.393]

Электрически активные примеси принято подразделять на доноры, акцепторы и амфотерные примеси. [c.117]

Увеличение электрически активными примесями концентрации носителей одного знака и уменьшение другого связано с тем, что в примесных полупроводниках соблюдается соотношение пр = [c.117]

Вопросы о том, какие именно примеси будут проявлять электрическую активность в том или ином полупроводнике и какие из них окажутся амфотерными, требуют специального анализа. К сожалению, ответы на эти вопросы нельзя получить исходя из простых представлений о свойствах примесного атома, основанных на близости геометрических (атомных или ионных радиусов) и электрохимических (электроотрицательностей) характеристик примесного атома и той кристаллохимической позиции, которую он занимает в полупроводнике. Ни тот, ни другой критерий не могут быть использованы для атомов переходных металлов (случай амфотерных узельных и амфотерных междоузельных центров) из-за неприменимости представления о радиусах и электроотрицательностях, как о постоянных атомных характеристиках [30]. Эти критерии оказываются неприменимы и для амфотерных диссоциативных примесей по тем же причинам, что и в предыдущем случае. Прогнозирование проявления амфотерных примесных центров всех типов в полупроводниках возможно только на основе строгой теории о узельной и междоузельной растворимости примесей в полупроводниках. Современному состоянию этой проблемы, различным подходам к ее рещению посвящена монография [31]. [c.120]

Электрически активные примеси [c.121]

Наиболее распространенный метод определения коэффициента разделения основан на измерении концентрации свободных носителей заряда в чистом и легированном полупроводнике (предполагается, что примеси электрически активны). Схема определения непосредственно вытекает из самого смысла Ко = Сз/С , то есть сводится к определению концентрации примеси в твердой фазе, соответствующей ее заданной концентрации в жидкой фазе. Пусть навеска электрически активной примеси р,-вводится в расплав предварительно очищенного слитка при положении Хо фронта кpи тaллизaции (рис. 5.3 кристаллизация полупроводникового материала проводится методом зонной плавки (см. ниже)). Если концентрация введенной примеси N1 = С5 заметно превышает разность [c.196]

В состоянии термодпвамич. равиовесия концентрации электронов и дырок однозначно определяются темп-рой, концентрацией электрически активных примесей н параметрами зонной структуры. При расчёте концентраций электронов и дырок учитывается, что электрон может находиться в зове проводимости, на донорном или акцепторном уровнях, а также то, что небольшая часть электронов в результате теплового заброса или др. воадействня может покинуть валентную зову, вследствие чего в ней образуются дырки. [c.38]

Нефтегазовое направление кабельной техники вмещает широкий спектр кабелей и проводов, работающих в общем случае при токах от микроампер ло десятка ампер, электрических напряжениях от десятков вольт до нескольких киловольт, при температурах от +250°С до -60°С в многофазовых жидкостно-газовых средах с примесью поверхностно-активных и других агрессивных компонентов, и т.д., при высоких гидростатических давлениях, т.е. в условиях сложного многофакторного эксплуатационного воздействия. Создание широкой гаммы кабелей и проводов для нефтегазовой индустрии всегда бьыо и остается одним из важнейших приоритетных направлений деятельности Всероссийского НИИ кабельной промышленности (ранее Всесоюзный НИИКП) и ряда ведущих предприятий кабельной отрасли. [c.21]

Некоторые материалы, широко применяемые в микротехнологии, могут иметь разные концентрации и разные типы примесей, вводимых для целенаправленного изменения физических свойств. Например, в полупроводниковые монокристаллы (Si, GaAs и т.д.) примеси вводят для изменения электропроводности. Для проведения ЛТ кристаллов с разной концентрацией и разными типами электрически активных примесей необходимо знать, как влияет конкретная примесь на температурную зависимость регистрируемого сигнала, на основе которого определяется температура. Величины погрешностей, вносимых в результат измерений вследствие того, что при термометрии используются данные по оптическим свойствам кристалла, не идентичного с исследуемым по составу примесей, чаш е всего не определены. Для исключения таких погрешностей необходимы исследования температурных зависимостей оптических свойств кристаллов разного примесного состава. [c.92]

Как показали П. А. Ребиндер с сотрудниками [29], образующиеся новые поверхности in statu nas endi покрываются адсорбционными слоями поверхностно-активных веществ, например, компонентов смазки, понижающих свободные молекулярные силы, которые возникают на вновь образующихся поверхностях, что и облегчает пластическое деформирование, а при определенных условиях и разрушение металла. При пластической деформации кристаллы дробятся вдоль границ между зернами, облегчается диффузия примесей особенно активно ведет себя кислород, который адсорбируется по поверхности зерен в виде отрицательных ионов. По Мотту, процесс окисления обусловлен существованием двойного электрического слоя на поверхности раздела окисел — металл. [c.24]

Высокочистые Si и Ge получают путем синтеза их летучих соединений (хлоридов, гидридов) с последующей глубокой очисткой методами ректификации, сорбции, частичного гидролиза и термической обработки. Хлориды подвергают затем высокотемпературному восстановлению водородом, также прошедшим предварительную глубокую очистку, с осаждением восстановленных продуктов на прутках из Si или Ge Из очищенных гидридов Si и Ge выдейяют термическим разложением также с осаждением на прутках. В результате достигается суммарное остаточное содержание электрически активных примесей %. Затем выращиваются монокристалличе- [c.649]

Метод ионной имплантации позволяет синтезировать волноводные структуры в соединениях А" В с высоким оптическим качеством. По сравнению с элементарными полупроводниками процессы имплантации в многокомпонентных твердых растворах имеют ряд особенностей. К ним относятся возможность разложения полупроводникового материала при отжиге, следующем за ионной имплантацией возможные эффекты не-стехиометрии, получающиеся при ионном внедрении легирующей примеси, атомы которой должны располагаться в одной подрешетке соединения таким образом, чтобы быть электрически активными необходимость в ряде случаев проводить имплантацию при повышенных температурах возможность изменений в материале подложки, вызванных неимплантационным легированием. [c.170]

Аналогичная серия экспериментов была выполнена на кремнии, имплантированном бором. Основные результаты, изложенные в [5.18], аналогичны уже описанным для кремния, имплантированного мышьяком. В частности, может быть достигнута 100 %-ная электрическая активность примесей без какого-либо диффузионного их перераспределения. Рекристаллизация также является полной, что подтверждается ПЭМ при разрешении вплоть до 20 A. Эти результаты не зависят от того, имплантировался ли бор в предварительно аморфизированный кремний или прямо в монокристалл. [c.172]

Часть примесей из поликремниевого слоя сегрегировала в выращенный окисел, но гораздо большая часть продиффундировала в объем кремния. На рис. 8.4, б показаны рассчитанные профили концентрации в объеме кремния как всех примесей, так и электрически активной их части. Общая концентрация примеси вблизи границы раздела поликремний—подложка выше, чем концентрация электрически активной примеси, вследствие преципитации фосфора при высоких концентрациях. Как видно из рисунка, рассчитанный профиль концентрации электрически активных примесей находится в хорошем соответствии с профилем, измеренным методом сопротивления растекания. Следует отметить, что профиль концентрации фос- [c.225]

Организация вычислительного процесса с дискретным временем показана на рис. 8.5. В начале каждого временного шага с помощью концентрации электрически активной примеси в поликремниевом слое определяются различные параметры процесса, связанные с легирующей примесью, такие, как скорость роста микрокристалла, коэффициент диффузии примеси и скорость окисления. По скорости окисления на каждом временном шаге вычисляется толщина слоя окисла, которая, в свою очередь, определяет общую толщину окисла и оставшегося поликремниевого слоя. Если приборная структура относится к третьему или четвертому типу из указанных на рис. 8.3, увеличение коэффициента диффузии вследствие окисления определяется не только скоростью окисления, но также толщиной поликремниевого слоя и размером кристаллита на соответствующем временном шаге. [c.228]

Рис. 10.2. Зависимость предела растворимости электрически активной примеси от температуры [10.141 (результат подгонки под экспериментальные данные Л гпах = 1,896 X X 10 ехр (-0,453 кэВДТ) см )

Концентрация примеси задается следующим образом каждому узлу конечно-элементной структуры сопоставляется плотность электрически активных ионов примеси. Это осуществляется либо заданием измеренных значений, либо использованием результатов расчета технологических процессов, либо описанием профиля распределения примеси с помощью ряда аналитических выражений. Включенная в препроцессор программа DOPING позволяет до выполнения основных расчетов по программе FIELDAY визуально проверить профили распределения примесей, чтобы убедиться в правильности задания параметров моделируемого прибора. Распределение концентрации примеси на дисплее можно изобразить с помощью линий уровня, графиков в некоторых сечениях, либо в виде трехмерной поверхности. На рис. 16.9 показан профиль распределения примеси в биполярном транзисторе в виде трехмерной поверхности. [c.474]

Примеси могут быть электрически активными и неактивными. Электрически активные примеси влияют на электрические свойства полупроводника, а электрически неактивные — нет. К электрически активным относят примеси, которые при введении их в полупроводник образуют уровень или систему уровней в запрещенной зоне полупроводникаи при увеличении температуры от О К могут ионизоваться с изменением концентрации свободных носителей заряда в полупроводнике. К электрически неактивным примесям относят примеси, которые не образуют [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...