現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝(完整版)
【正文】 導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 6 摻雜物質(zhì)的分布 由于晶體是從融體中拉出來(lái)的，混合在晶體中（固態(tài)）的摻雜濃度通常和在界面出的融體（液體）中的是不同的，此兩種狀態(tài)下的摻雜濃度的比例定義為平衡分凝系數(shù) 0slCkC?Cs和 Cl分別是在固態(tài)和液體界面附近的平衡摻雜濃度。 (1) 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 7 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 8 融體的初始重量為 M0，初始摻雜濃度為 C0（每克的融體中摻雜的重量）?？紤]摻雜原子在融體中的擴(kuò) 散（忽略在固體中的擴(kuò)散），可以得到 將邊界條件代入 /12v x DC A e A???且在 x＝ δ時(shí) C＝ Cl，可以得到 /( 0)vD lslsCCeCC?? ???現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 14 因此 0/00 ( 1 )se vDlCkkC k k e ??????在晶體內(nèi)的均勻摻雜分布（ ke→1 ），可由高的拉晶速率和低的旋轉(zhuǎn)速率 獲得。必須用到大面積芯片，對(duì)均與度 要求較高。高 純度的砷放置在石墨舟中加熱到 601620 ℃ ；而高純度的鎵放置在另一個(gè) 石墨舟中，加熱到稍高于砷化鎵熔點(diǎn)（ 12401260 ℃ ）的溫度。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 26 在生長(zhǎng)砷化鎵晶體時(shí)，為了獲得所需的摻雜濃度，鎘和鋅常被用來(lái)作為 P型摻雜劑，而硒、硅和銻用來(lái)作 n型摻雜劑。 主標(biāo)志面 －最大的面，用于機(jī)械定向器去固定晶片的位置并確定器件和晶體的相對(duì)方向。 反映孿晶 旋轉(zhuǎn)孿晶 小角度晶界 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 34 體缺陷－雜質(zhì)或摻雜原子的析出現(xiàn)象。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 38 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 39 硅的 CVD 42( ) 2 ( ) ( ) 4 ( )SiC l g H g Si g H C l g??同時(shí)伴隨額外的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng) ( ) ( ) 2 S i ( )SiC l g Si s C l g?在外延生長(zhǎng)時(shí)，摻雜劑和四氯化硅是同時(shí)加入的，氣態(tài)的乙硼（ B2H6） 被用作 p型摻雜劑，而磷烷（ PH3）被用作 n型摻雜劑。 MBE能夠非常精確地控制化學(xué)組成和參雜濃度。 （ 2）從界面來(lái)的缺陷。 （ 5）刃位錯(cuò)。如果兩者的晶格均很硬，它們將保持原有的晶格間距，界面將會(huì)含有錯(cuò)配或刃位錯(cuò)的錯(cuò)誤鍵結(jié)的原子行。為了避免此類缺陷，襯底的表面需徹底的清潔。因此，MBE法可用來(lái)精確制作半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其薄膜層可從幾分之一微米到單層原子。 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 40 現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理與工藝 桂林電子科技大學(xué) 晶體生長(zhǎng)和外延 41 砷化鎵的 CVD 2 3 24 6 4 12A s G aCl H G aA s H C l? ? ? ?As4是有砷烷分解而來(lái) 3 4 246AsH As H??氯化鎵是由下來(lái)反應(yīng)而來(lái) 326 2 2
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