Расчет режимов базовой диффузии
К основным параметрам диффузионного процесса относят время диффузии и температуру диффузии.
Из выражения 2 найдём произведение D1t1 для первого этапа диффузии (загонки) по формуле:
где В результате получим:
Коэффициент диффузии примеси определяется из выражения Аррениуса:
где k – постоянная Больцмана, Т – температура процесса диффузии. Таким образом для бора получаем следующее выражение:
Температуру базовой диффузии при загонке выберем равной 1073К (800°С), а при разгонке 1373К (1100°С) тогда:
Распределение примесей в эмиттере
Эмиттерную диффузию ведут в одну стадию и распределение примеси описывается erfc-функцией:
(5)
где Диффузия мышьяка идёт в неоднородно легированную базовую область, поэтому расчётная формула усложняется:
(6)
где Подставив эти значения в выражение 6 получим: Подставляя это значение в выражение 5 получим распределение мышьяка в эмиттерной области после диффузии. График распределения представлен на рисунке 1.
Расчет режимов эмиттерной диффузии Найдём, по аналогии с базовой диффузией, для эмиттерной время и температуру процесса. В данном случае температура процесса задана (1100°С) и необходимо найти только время диффузии. Для этого необходимо сначала определить коэффициент диффузии, который находится из выражения 4. Постоянная диффузии D0 энергия активации
Решив это уравнение получим:
t=98мин 33сек. Так как эмиттерная диффузия проходит при высоких температурах, то она оказывает влияние на диффузию бора в базовой области. Необходимо учитывать это влияние. Учесть эмиттерную диффузию при базовой можно по следующей формуле:
Таким образом время разгонки при базовой диффузии с учётом влияния эмиттерной диффузии t2=53мин 44сек.. В таблице 2 представлены все основные параметры диффузионных процессов.
Таблица 2 – Параметры диффузионных процессов
* - время разгонки, представленное в таблице, уже с учётом эмиттерной диффузии
Совмещённое распределение примесей определяется выражением:
(8)
где График совмещённого распределения примесей представлен на рисунке 2. Таблица 3-Распределение примесей в транзисторной структуре
1- Распределение мышьяка в эмиттерной области после диффузии; 2- Распределение бора в базовой области после диффукзии; 3- Концентрация примеси в коллекторе
Рисунок 1-Профиль распределения примесей в эмиттере и базе
Рисунок 2- Суммарное распределение примесей эмиттера и базы
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|