Условия проведения диффузии соответствуют решению, представляемому уравнениемN (x, t)= N0· erfc (z), гдеNo — поверхностная концентрация примеси, близкая к значениям предельной твердой растворимости примеси в данном полупроводниковом материале (1019 см-3).erfc (z) — дополнительная функция ошибок. Используя приложение 1, находим коэффициент диффузии донорной примеси при температуре Т2= 1300К: (1/Т1 = 0.769 1/K).Заполняем расчетную таблицу 3.
1. Во второй столбецзаписываем выбранные значения x (см), в третий -.Затем находим значения erfc (z).Таблица 3.1 — Результаты расчета распределения донорной примеси в кремнииx, мкмx, смerfc (z)N (x, t), см-312 345 000 110 190.
40.41.
3610.
0545.429∙10 170.
70.72.
3817.
575∙10−47.575∙10 151.
00.13.
4021.
5∙10−61.5∙10 131.
40.144.
7631.
631∙10−111.
631∙1081.
80.186.
1244.
707∙10−1847.
0712.
20.
227.
4853.507∙10−263.
507∙10−72.
50.258.
5052.
528∙10−332.
528∙10−142.
80.289.
5262.
301∙10−412.
301∙10−223.
20.3 210.
8871.
741∙10−531.
741∙10−34На верхнем графике рисунка4.
1Nэ (x) — примесный профиль эмиттерной области.
4 Определение ширины базы биполярного транзистора.
Эпитаксиальный слой n-типа, в который проводят диффузию, имеет концентрацию примеси. Окончательный график распределения примеси (суммы донорной и акцепторной примеси в каждой области транзистора) приведен на рисунке4.
1 (нижний график).Из графика видно, что глубина залегания эмиттерного и коллекторного переходов равны соответственно 0.473 мкм и 1.355 мкм, а ширина базы транзистораравна 1.355−0.473=0.882 мкм. Рисунок 4.1 — Графики распределения примеси в биполярном транзисторе. По осям асцисс отложены значения xв мкм, а по осям ординат — значения концентраций в см-3.
Заключение
.
В процессе выполнения курсовой работы были рассмотрены следующие вопросы: современное развитие микроэлектроники, структура и создание интегрального биполярного транзистора. В результате выполнения курсовой работы былорассчитано распределение примеси после диффузионного легирования при создании кремниевого биполярного n-p-n-транзистора. Определены глубины залегания коллекторного, эмиттерного переходов, ширина базы транзистора. Приложение 1Температурная зависимость коэффициента диффузии.
Список использованных источников
1. Степаненко И. П. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов.- 2 изд., перераб. И доп.-М.:Лаборатория базовых знаний, 2001.-488 с.
2.Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов / Н. А. Аваев, Ю. Е. Наумов, В. Т. Фролкин.
М.:Радио и связь, 1991.-288 с.
