第二章扩散作业讲解VIP免费

第二第二章章习题解答习题解答电子工程系王彩琳电子工程系王彩琳22.1.1某数字某数字ICIC的埋层采用锑箱法扩散，温度为的埋层采用锑箱法扩散，温度为12001200℃℃，，扩散时间为扩散时间为2h2h，，(1)P(1)P型硅衬底的电阻率为型硅衬底的电阻率为88·cm·cm，求，求nn++埋层的厚度；埋层的厚度；(2)(2)忽略衬底掺杂的补偿作用，求忽略衬底掺杂的补偿作用，求n+n+埋层埋层的平均杂质浓度和方块电阻的平均杂质浓度和方块电阻。。解解::由于锑箱法扩散属于由于锑箱法扩散属于恒定表面源扩散恒定表面源扩散，因此它遵循，因此它遵循余误余误差分布差分布。。根据题意根据题意,p-Si,p-Si衬底的衬底的为为88·cm,·cm,查图查图ρρ~C~CBB知，当知，当ρρ=8=8Ω·cm·cm时时,,CCBB=1.6=1.6××10101515cmcm-3-3；；查图查图DD~T~T可知可知,,当扩散当扩散T=1200T=1200℃℃，，SbSb的的D=3D=3××1010-13-13cmcm22/s/s;;查图查图CCSOlSOl~T~T可知可知,,当扩散当扩散T=1200T=1200℃℃，，CCSOlSOl=6=6××10101919cmcm-3-3p-Sip-Sin+-Sin+-Sipp--EPIEPInnbbppee锑扩散锑扩散25252255ρρ~C~CBB的关系曲线的关系曲线杂质硅中的固溶度杂质硅中的固溶度杂质在杂质在<111><111>硅中的扩散系数硅中的扩散系数lnD~1/TlnD~1/T的关系的关系94.5)C(297.2)C(1067.2C)C(2B1B15BB1SSSSCerfcACerfcCCerfcA所以，查出时，计算：当也可用公式415191075.3106.1100.6BSOLBSCCCC因为A1A1A2A2AA值与值与CCSS/C/CBB的关系曲线的关系曲线根据结深的计算公式，，根据结深的计算公式，，AA的值可用两种的值可用两种方法求出。方法求出。DtAxj9.51075.3C~C4SSACACBB时，当可知，对余误差分布：查图当扩散时间为当扩散时间为2h2h时，时，nn++埋层的厚度为埋层的厚度为：：mcmsscmDtAxj74.21027436002/1039.56213n+n+埋层的杂质总量埋层的杂质总量QQ00为：为：21531921301015.310614.336002/10322)(0cmcmsscmCDtdxxCQS忽略衬底掺杂的补偿作用，忽略衬底掺杂的补偿作用，所求所求nn++埋层的平均杂质浓度为：埋层的平均杂质浓度为：31942150001015.11047.21015.31)(1)(1cmcmcmQxCqQxdxxCxCjBnjjn所求出所求出n+n+埋层的方块电阻为埋层的方块电阻为：：电子和空穴迁移率与杂质浓度的关系电子和空穴迁移率与杂质浓度的关系jjjCq1Rx1RxRx查图查图CC~~可知可知,,当当CC=1.15=1.15×10×101919cmcm-3-3,,取取nn=72cm=72cm22/s;/s;/65.271015.3/72106.1112152190cmscmCQqRn01QqRn根据22.3.3某硅集成电路采用的某硅集成电路采用的NN型外延层的电阻率为型外延层的电阻率为0.40.4·cm·cm，，其晶体管基区硼预淀积温度为其晶体管基区硼预淀积温度为950950℃℃，时间为，时间为10min10min；再；再分布的分布的温度为温度为11801180℃℃，时间为，时间为50min50min，，(1)(1)求预淀积掺入的杂质总量、结深和方块电阻；求预淀积掺入的杂质总量、结深和方块电阻；(2)(2)求再分布后的表面浓度，结深和方块电阻。求再分布后的表面浓度，结深和方块电阻。解解::根据题意知根据题意知晶体管基区硼扩散属于两步扩散晶体管基区硼扩散属于两步扩散：：预沉积预沉积属于属于恒定表面源扩散恒定表面源扩散，它遵循，它遵循余误差分布余误差分布。。再分布再分布属于属于有限表面源扩散有限表面源扩散，它遵循，它遵循高斯分布高斯分布。。查图查图ρρ~N~NBB知，当知，当ρρ=0.4=0.4Ω·cm·cm时时,C,CBB=1.2=1.2××10101616cmcm-3-3；；查图查图DD~T~T可知：当可知：当TT11=950=950℃℃，，BB的的DD11=4=4××1010-15-15cmcm-2-2/s;/s;当当TT22=1180=1180℃℃，，BB的的DD22==1.51.5××1010-12-12cmcm-2-2/s;/s;查图查图CCSOlSOl~T~T可知：当可知：当T=950T=950℃℃，，CCSOlSOl=4=4××10102020cmcm-3-3;;已知预沉积时间：已知预沉积时间：tt11=10min;=10min;再分布时间：再分布时间：tt22=50min;=50min;2143202151111...