№ образца
Температура,°С
Время диффузии, мин
Li, мкм
xji, мкм
Среднее значение xj, мкм
1
950
20
190
0,340
0,35
195
0,359
200
0,377
190
0,340
195
0,359
2
40
240
0,543
0,55
240
0,543
240
0,543
245
0,566
245
0,566
3
60
270
0,688
0,69
265
0,663
270
0,688
275
0,713
270
0,688
4
80
295
0,820
0,83
295
0,820
295
0,820
300
0,849
295
0,820
По результатам, приведенным в таблице 3.2, можно построить график зависимости xj от времени диффузии.
Рис. 3.2. Зависимость глубины залегания p – n перехода от времени проведения диффузии (Т=950°С).
3.3. Исследование твердого планарного источника на основе нитрида бора
Диффузия с использованием твердого планарного источника носит также название диффузии из параллельного источника, так как полупроводниковые пластины кремния и твердый источник размещаются параллельно друг другу.
Для исследований был взят кремний n-типа (111) с удельным сопротивлением ρ = 2 Ом∙см.
Особенностью твердого планарного источника на основе BN является то, что перед проведением процесса диффузии его необходимо окислить, чтобы на поверхности образовался тонкий слой B2O3. Во время проведения процесса диффузии пары B2O3 переходят в газовую фазу, реагируют с кремнием с образованием слоя боросиликатного стекла, из которого уже и идет диффузия бора в кремний.
Окисление твердого планарного источника на основе нитрида бора проводилось в диффузионной печи в атмосфере воздуха при температуре 950°С в течение 40 – 60 мин.
Расстояние между пластинами кремния и твердым источником нитрида бора выбиралось равным 1 –1,5 мм.
Диффузия проводилась в диффузионной печи в атмосфере воздуха, где пластины с источником выдерживались заданное время. Для исследований было взято двенадцать образцов, чтобы выявить зависимость глубины залегания p – n перехода не только от времени проведения, а также и от температуры проведения процесса.
Результаты по испытанию твердого планарного источника на основе нитрида бора приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3.
Зависимость глубины залегания p – n перехода от времени проведения диффузии для ТПИ на основе нитрида бора
№ образца
Температура,°С
Время диффузии, мин
Li, мкм
xji, мкм
Среднее значение xj, мкм
1
920
20
145
0,198
0,2
145
0,198
150
0,212
145
0,198
150
0,212
2
40
180
0,396
0,32
185
0,323
190
0,345
180
0,306
180
0,306
Продолжение таблицы 3.3.
№ образца
Температура,°С
Время диффузии, мин
Li, мкм
xji, мкм
Среднее значение xj, мкм
3
920
60
240
0,543
0,54
240
0,543
235
0,520
240
0,543
240
0,543
4
80
275
0,713
0,7
275
0,713
275
0,713
270
0,687
275
0,713
5
950
20
205
0,396
0,40
210
0,416
210
0,416
205
0,396
205
0,396
6
40
260
0,638
0,63
260
0,638
255
0,613
255
0,613
260
0,638
7
60
300
0,849
0,85
300
0,849
300
0,849
295
0,821
305
0,878
Продолжение таблицы 3.3.
№ образца
Температура,°С
Время диффузии, мин
Li, мкм
xji, мкм
Среднее значение xj, мкм
8
950
80
335
1,058
1,06
335
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
