Концентрации легирующей

Как было показано ранее (см. § 2.1), в травителях с катодным контролем главную роль играет диффузия компонентов травителя из объема раствора к поверхности пластины полупроводника. Скорость диффузии зависит от градиента концентрации компонентов травителя (в основном окислителя) в пограничном слое раствора у поверхности полупроводника и, следовательно, от рельефа поверхности ( 2.16).

где D — коэффициент диффузии; Np и N0 — концентрации компонентов травителя в объеме раствора и у поверхности пластины соответственно; N — концентрация окислителя; х — текущая координата.

где т1( т2, ...— мольные концентрации компонентов; Х1( Х2, ...— теплопроводности этих компонентов. Термокондуктометрические газоанализаторы применяются в основном для анализа бинарных газовых смесей. Анализ многокомпонентных смесей возможен только при условии, что все компоненты, кроме определяемого, имеют одинаковую теплопроводность.

где mlt т2, ... — мольные концентрации компонентов; \, А2, ... — теплопроводности этих компонентов. Термокондуктометрические газоанализаторы применяются в основном для анализа бинарных газовых смесей. Анализ многокомпонентных смесей возможен только при условии, что все компоненты, кроме определяемого, имеют одинаковую теплопроводность .

В источниках тока, предназначенных для длительного хранения, металлические электроды склонны медленно растворяться в электролите элемента. Однако при правильном выборе состава и концентрации компонентов электролита саморазряд не превышает 3—10% в год.

раздельное измерение зависимых величин (комплексные составляющие сопротивлений, параметры элементов, образующих сложную цепь, концентрации компонентов смесей и т. п.).

где РА и Рв— коэффициенты массопередачи компонентов Л и В соответственно; С„ Cs и С„ Cs ->- концентрации компонентов А и В в потоке и на поверхности подложки соответственно, и, во-вторых-, решив задачу определения скорости химической реакции между компонентами.

К стеклообразователям относятся окислы SiCh, GeCb, ВгОз, PaOs, AsjO», SbzOs. На основе этих окислов при правильном подборе концентрации компонентов могут быть получены сложные композиции стекол. Окислы А12Оз, V2O5, GazOa, В12Оз, МоО3, ТеОг, SeO2 и ряд других образуют стекла в композициях друг с другом или с другими окислами. Способность веществ к стеклообразова-нию зависит не только от химического состава, но и от скорости

Приборы для измерения концентрации компонентов газовых смесей. Приборы, предназначенные для анализа газовых смесей, называются газоанализаторами. Газоанализаторы основаны на различных принципах. В качестве примера рассмотрим газоанализатор, предназначенный для определения процентного содержания водорода в газовой смеси. В этом приборе используется зависимость теплопроводности газовой смеси от содержания водорода, теплопроводность которого отличается от теплопроводности остальных компонентов смеси.

— — концентрации компонентов газовой смеси 351

Методы анализа по магнитной и диэлектрической проницаемости применяются для определения концентрации компонентов, отличающихся от других компонентов по этим параметрам. Магнитные газоанализаторы используются для анализа кислорода и азота, которые по сравнению с другими газами имеют большую магнитную восприимчивость.

Особенностью эпитаксиального слоя является однородность его структуры, в этом слое значительно уменьшается вероятность возникновения дефектов структуры, представляющих собой ловушки для носителей. В эпитаксиальном слое можно реализовать более высокое пробивное напряжение перехода коллектор — база, получить сопротивление коллектора меньшее, чем в структурах с диффузионным коллектором. Это удается потому, что эпитаксиальный слой легирован равномерно по всей толщине, в отличие от распределения концентрации легирующей примеси, получаемого диффузией.

1.5. Теоретическая (/) и экс. периментальная (2) зависимости напряжения лавинного пробоя от концентрации легирующей примеси

дополнение до единицы интеграла ошибок. Это табулированная функция; семейство кривых, изображающих распределение концентрации примеси N(x) для различных моментов времени ^ < 1г < /3 приведено на 2.3. По мере протекания диффузии примесь проникает все глубже в подложку. Очевидно, при бесконечно большом времени диффузии концентрация N0, имеющаяся у поверхности подложки, установилась бы во всем объеме полупроводника. Получение нужного профиля концентрации легирующей примеси становится возможным, если в определенный момент времени остановить диффузию, охладив подложку. Охлаждение подложки даже на 100° С практически прекращает процесс, а при нормальной температуре готученный профиль концентрации будет сохраняться неизменным практически сколько угодно-долго ( 2.2).

На 2.2 показаны кривые температурной зависимости подвижности ц (1/Т) при различных значениях концентрации легирующей примеси в невырожденном полупроводнике.

Зависимость подвижности от концентрации легирующей примеси N сложная и в целом аналитически не описывается. Экспериментальные зависимости рп (N) и цр (N) для кремния приведены на 2.3. Примеси являются центрами рассеяния в полупроводнике, увеличение их концентрации приводит к уменьшению средней длины свободного пробега носителей (2.9), а значит, снижению их подвижности.

2.3. Зависимость подвижности электронов ц„ и дырок цр в кремнии от концентрации легирующей примеси N при Т = 293 К

2.10. Распределение концентрации легирующей примеси N л (х)

имеющей постоянное значение концентрации легирующей примеси по объему. Возможны два основных случая: концентрация доноров Яд в n-области равна концентрации акцепторов Яд в р-области, что соответствует симметричному переходу, и Яд Ф Яд в случае несимметричного

Для определения удельных параметров диффузионного резистора рассчитывают средние значения концентрации легирующей примеси N (х) и подвижностей носителей заряда ц,п и [ip в нем, а затем — удельные проводимость и сопротивление. Далее, выбирая определенные геометрические размеры резистора, обеспечивают необходимое значение

изменению тока Д/ соответствует малое изменение напряжения At/ Напряжение стабилизации t/CT, равное напряжению пробоя р-л-перехода при некотором заданном токе стабилизации /ст, зависит от концентрации легирующей примеси в полупроводнике и растет с уменьшением ее. Стабилизирующие свойства стабилитрона характеризуются его дифференциальным сопротивлением гст = A.U/AI, которое в идеальном случае должно быть равно нулю. С ростом тока стабилизации /ст дифференциальное сопротивление лст уменьшается ( 23). Температурная зависимость напряжения стабилизации (Уст характеризуется температурным коэффициентом напряжения аст.

Как известно, поверхностный потенциал реальной поверхности полупроводников мало зависит от типа электропроводности и концентрации легирующей примеси и определяется химическим составом окружающей среды и характером обработки поверхности. Поэтому с течением времени поверхностный потенциал стабилизируется. Например, как показывают результаты исследований, на воздухе в результате роста естественного слоя оксида на свежей поверхности эпитаксиального слоя кремния поверхностный потенциал изменяется: для кремния «-типа первоначальный изгиб зон, не превышающий 4kT, после длительной выдержки на воздухе увеличивается до (18 — 20) kT; толщина обедненной области пространственного заряда приближается к своему максимальному значению; для кремния р-типа изгиб зон от (22 — 25)kT, что соответствует сильному обеднению приповерхностной области основными носителями заряда, уменьшается до значения, не превышающего 2kT. Таким образом, составляющая систематической погрешности при измерении удельного сопротивления после длительной выдержки эпитаксиальной структуры на воздухе, обусловленная влиянием избыточной поверхностной проводимости, невелика для кремния р-типа и возрастает для кремния л-типа. Рассмотренный пример относится к кремнию n-типа с р=0,1-=-16 Ом-см и р-типа с р<50 Ом-см.