ИСТОЧНИКИ ПРИМЕСЕЙ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ КРЕМНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ДИФФУЗИИ ПРИМЕСЕЙ В КРЕМНИЙ
Источники для диффузии фосфора
Жидкие источники
Газообразные источники
Твердые источники
Стеклообразные диффузанты
Легированные окислы
Приготовление пленкообразующих растворов, их нанесение и термодеструкция
Диффузия бора и фосфора в кремний из пленок двуокиси кремния, полученных из пленкообразующих растворов
Диффузия в запаянной и откачанной кварцевой ампуле
Метод открытой трубы
Диффузия в замкнутом объеме (бокс-метод)
Стимулированная диффузия
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ДИФФУЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ КРЕМНИЯ БОРОМ И ФОСФОРОМ И ИХ ИССЛЕДОВАНИЕ
Разработка и испытание поверхностного источника фосфора на основе спиртового раствора ортофосфорной кислоты
Исследование твердого планарного источника на основе нитрида бора
Разработка и испытание источника на основе легированного окисла
Изготовление кремниевого СЭ на основе кремния p-типа
ОХРАНА ТРУДА
Техника безопасности при работе с химическими веществами
Оздоровление воздушной среды
Навигация
Исследование твердого планарного источника на основе нитрида бора
Разработка источников диффузионного легирования для производства кремниевых солнечных элементов
152301
знак
14
таблиц
18
изображений
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 | 1,058 | ||||
| 335 | 1,058 | ||||
| 340 | 1,09 | ||||
| 335 | 1,058 | ||||
| 9 | 980 | 20 | 260 | 0,638 | 0,62 |
| 250 | 0,590 | ||||
| 260 | 0,638 | ||||
| 255 | 0,613 | ||||
| 255 | 0,613 | ||||
| 10 | 40 | 305 | 0,878 | 0,90 | |
| 310 | 0,907 | ||||
| 310 | 0,907 | ||||
| 315 | 0,936 | ||||
| 310 | 0,907 | ||||
| 11 | 60 | 350 | 1,156 | 1,16 | |
| 355 | 1,189 | ||||
| 350 | 1,156 | ||||
| 350 | 1,156 | ||||
| 350 | 1,156 | ||||
| 12 | 80 | 390 | 1,435 | 1,45 | |
| 390 | 1,435 | ||||
| 395 | 1,472 | ||||
| 395 | 1,472 | ||||
| 390 | 1,435 |
Результаты, приведенные в таблице 3.3 можно представить на графике (рис. 3.3).
|
|
|
|
Рис. 3.3. Зависимость глубины залегания p – n перехода от времени проведения диффузии: 1 – Т = 920°С; 2 – Т = 950°С; 3 – Т = 980°С. Следует заметить, что дифузию с использованием твердого планарного источника на основе нитрида бора необходимо проводить в окислительной среде, для чего необходима газовая система. Это объясняется тем, что в процессе испытаний данного источника (при диффузии в атмосфере воздуха) после диффузии на поверхности полупроводниковых пластин кремния можно было наблюдать темные пленки, которые не удаляются химической обработкой. Эти пленки аналогичны приведенным в пункте 3.1 для диффузии с использованием поверхностного источника на основе спиртового раствора борной кислоты.
Похожие работы
... к ним вызван экологическими соображениями, с одной стороны, и ограниченностью традиционных земных ресурсов — с другой. Особое место среди альтернативных и возобновляемых источников энергии занимают фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии, изучение которых превратилось в отдельное научное направление – фотовольтаику. Однако высокая стоимость солнечных элементов до недавнего времени ...
... голоса, слушают пение птиц, плеск волн и шум ветра, дышат свежим воздухом. Воспользоваться таким транспортом захочет каждый, кто любит совершать водные путешествия. 6. РОССИЯ, УКРАИНА И СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА В России в настоящее время имеется восемь предприятий, имеющих технологии и производственные мощности для изготовления 2 МВт солнечных элементов и модулей в год. В 1992 году на ...
... подавляет в кремнии генерацию термодоноров, вводимых в кремний в температурном интервале 400-500 оС. Выводы Сплавы Si1-xGex в настоящее время являются тем материалом, который желательно возможно быстрее освоить в производстве. Их достаточно предсказуемые свойства позволяют получать монокристаллы с заданными параметрами путём аппроксимации зависимости свойств от состава (зависимости ...
... . ПРИМЕНЕНИЕ ИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ СБИС Создание мелких переходов Требование формирования n+ слоев, залегающих на небольшой глубине, для СБИС можно легко удовлетворить с помощью процесса ионной имплантации Аs. Мышьяк имеет очень малую длину проецированного пробега (30 нм) при проведении обычной имплантации с энергией ионов 50 кэВ. Одной из прогрессивных тенденций развитии ...
0 комментариев