Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Понятие о технологии ионного легированияСодержание книги
Поиск на нашем сайте
При внедрении в мишень быстрые ионы в результате столкновений с атомными ядрами и электронами теряют свою энергию и останавливаются. Длина пути ионов от поверхности мишени (точка 0) до точки внедрения называется длиной пробега R, а ее проекция на направление первоначального движения – проекцией пробега Rp, которая является экспериментально определяемой величиной.
Распределение пробега ионов в аморфном теле зависит главным образом от их энергии и атомной массы, а также вещества мишени. Для монокристаллических мишеней на распределение пробега влияет ориентация их граней относительно пучка ионов и наличие эффекта каналирования – движение ионов по каналам, образованным атомными плоскостями. При движении ионов в твердом теле внедряемые в подложку ионы меняют направление своего движения из-за столкновений с атомами мишени, которые могут покидать свои первоначальные положения в узлах кристаллической решетки. В результате вдоль траектории внедренных ионов образуются многочисленные вакансии и междоузельные атомы. Возникают целые области, в которых нарушена кристаллическая решетка, вплоть до перехода монокристалла в аморфное состояние. При этом обычно оценивают два вида потерь энергии ионами – в результате взаимодействия их с электронами (как связанными, так и свободными) и ядрами. Ядерное торможение более существенно при малых энергиях, электронное торможение преобладает при высоких энергиях ионов. А – область, в которой распределение имеет такой же вид, как и в аморфной мишени. Б – область деканалирования. В – распределение атомов, создаваемое каналированием. При точной ориентации направления падения пучка ионов вдоль одной из кристаллографических осей пластины полупроводника— (11О) или (111) — часть ионов движется вдоль атомных рядов, между которыми имеются достаточно широкие каналы, свободные от атомов. Это явление называют каналированием. Попав в канал, ионы испытывают менее сильное торможение и проникают и несколько раз глубже, чем в случае неориентированного внедрения. Внедряя ионы III и V групп в монокристалл кремния можно получить p-n-переход в любом месте, на любой площади. Используя ионы высокой энергии в результате их глубокого проникновения в кремний n-типа можно получить скрытую область p-типа и, наоборот в p-кремнии создать скрытую область n-типа.
Низкая энергия Высокая энергия Переход, образованный в результате ионного легирования.
Основное преимущество метода ионного легирования перед диффузией – это свобода выбора легирующей примеси независимо от вида полупроводникового материала, так как при ионном легировании нет необходимости учитывать степень растворимости примесей и коэффициент диффузии. Преимущества ионной имплантации по сравнению с термической диффузией примеси сводятся к следующему:
Длина пробега ионов Глубина проникновения нона в вещество характеризуется пробегом. Траектории отдельных ионов в кристалле подобны ломаным линиям, каждый прямолинейный участок и полная длина которых отличаются друг от друга. Вся совокупность пробегов отдельных ионов группируется по закону нормального распределения случайной величины со значением среднего полного пробега R и среднеквадратичным отклонением пробега ∆R. Практическую важность имеет средний нормальный пробег Rp — проекция траектории среднего полного пробега на направление первоначальной скорости иона и его среднеквадратичное отклонение ∆Rр.
Длинна пробега внедренных ионов: R – средний полный пробег; Rр –средний нормальный пробег К механизмам потери энергии внедряемыми ионами можно отнести взаимодействие между внедряемыми ионами и электронами мишени (неупругие столкновения), а также упругие столкновения внедряемых ионов с ядрами атомов мишени. Если энергия ионов относительно мала, они теряют ее при упругом столкновении с ядрами мишени, а если энергия велика – при взаимодействии с электронами. С увеличением массы внедряемых ионов потери энергии за счет столкновений с ядрами возрастают.
Для расчета среднего полного пробега R (см) иона с энергией Е (эВ) используют формулы, в которых энергия и пробег выражены в безразмерных единицах ε и ρ соответственно: Параметры распределения пробегов Rp и ∆Rp зависят от энергии ионов Е, а также от эффективного диаметра атома примеси (иначе говоря от порядкового номера z в периодической системе элементов). Чем выше Е и меньше z, тем больше Rp и ∆Rp. На практике очень сложно обеспечить необходимую точность ориентирования. В результате имеет место неориентированное внедрение, когда падение ионов происходит под углом больше «критического». Периодичность решетки кристалла не сказывается, ионы движутся хаотично и теряют свою энергию при взаимодействии с атомами решетки, характер распределения концентрации ионов примеси описывается функцией Гаусса: где: N – доза облучения (ион/м2) и определяется как: N = jt/ne j –плотность ионного тока, А/м2; t -длительность облучения, час; n -(1-3) кратность ионизации иона; e - заряд электрона.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; просмотров: 571; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.171.83 (0.01 с.) |