- 胡成烈;
<正> 一、引言近几年来,硅双极晶体管有很大发展,在 L、S 波段达到了实用阶段,并正向 C 和X 波段进展。这些进展的取得,主要是工艺上的改进。如光刻能刻出1微米左右的条宽,用离子注入代替热扩散,用多层金属化来作浅结的电极欧姆接触。还有,就是发射区的形成用砷扩散代替了磷扩散。本文介绍硅中浅结高浓度的砷发射极扩散问题。
1973年10期 1-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 肖俊良;
研究了用作硅中扩散源的含砷的二氧化硅玻璃。这种玻璃是在由四乙氧基硅烷蒸气、三氯化砷蒸气和氧气组成的混合气氛中于500～700℃的温度下淀积在加热的硅衬底上的。采用红外分光光谱学和电子衍射分析等方法研究了这种玻璃的结构及其在氧气气氛、氢气气氛、氮气气氛和真空中进行热处理后结构的变化。同时也测量了玻璃的密度、三氧化二砷克分子含量的百分比和折射率。经过氢气中热处理后,玻璃中的三氧化二砷很容易还原为砷,而随后在氧气中进行热处理时砷又再氧化为三氧化二砷。如果在氧气中进行长时间的热处理,玻璃表面会结晶化。在氧气中进行热处理后引起的破坏可以由这种玻璃的软化点低和热膨胀系数大来解释。
1973年10期 17-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡成烈;
在硅上汽相沉积的二元砷硅酸盐玻璃薄膜的热处理特性和表面结构对其温度和组分的函数做了系统的研究。起初在 Ar 中用800℃热处理在薄膜中产生的热应力跟硅衬底的膨胀系数失配完全表现出来,对于所观察到的薄膜与衬底分离的温度低,但是当沉积的薄膜中 As_2O_3的总量是明显地降低时[到百分之0.5克分子(m/0)As_2O_3]尽管温度高达1100℃,薄膜的分离可以全部消除。对这些低 As_2O_3薄膜延长热处理可以在硅中产生很均匀的 N~+扩散层。
1973年10期 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 安继芸;
研究了掺砷 SiO_2和掺砷 Ge/SiO_2扩散源的性质随卧式开管淀积箱中 O_2浓度的变化。氧化物中掺入 Ge 的作用是增加腐蚀速率,以及减少 AsH_3氧化时所引入的 As_2O_3。元素 As 在氧化物中进行扩散要比As_2O_3快得多,这就增加了跨越硅—氧化物交界面处 As 的输运。可以看到氧化物的予扩散 H_2退火产生类似的作用。由改变淀积箱中的 O_2浓度 Co_2来控制源的掺杂,扩散结果表明,其薄层电阻 Rs 是随(Co_2)~(-1)而变化。借助于氧化物中 As 的克分子数 C_(AS)~(sio)_2,则 Rs α(C_(AS)~(SiO_2))~(-2)。可看到对于 t≥40分时,Rs 是随时间按 t~-1/2减小。对于较短时间,由于 As 电激活部分表面浓度的变化,As 扩散变得复杂起来。分别表示了Si 中 As 扩散的各种分布,并借助于与扩散系数有关的浓度对扩散方程的介进行了讨论。然而,可以看到,在 H_2中的预退火引起随后扩散的 As 是有反常的电学分布。
1973年10期 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 田风祥;
<正> 参考了司各脱和奥林斯蒂德关于硼和磷向硅中固—固扩散的工作以后,使用同样的方法把砷扩散到硅中。其过程分为两个步骤:(a)这种方法的实质是用正硅酸乙酯蒸汽〔TEOS〕的氧化分解在加热到400℃～500℃之间的硅衬底上淀积硅氧化物。司各脱和奥林斯蒂德采用了一个不同的方法并用 TEOS 的裂化完成了分解,其中不包含氧气而只需要一个较高的衬
1973年10期 46-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 63K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王淑君;
当砷相继地扩散入掺镓或掺硼的硅中时,通常观察到 P 型基区层扩散的减慢。这与相继的磷扩散有关连的“发射极推进”效应是相反的。为了模拟晶体管中的杂质分布,必须能够定量地描述在扩散过程中发射区——基区的相互作用。在这研究中考查了关于内部电场,平衡空位密度,离子对以及〔VsiAs_2〕络合物形成的速率对于相继地扩散过程中的基区层再分布的影响。对于一对扩散方程的数字解表明,在砷发射极的扩散时,电场和离子对的效应只引起硼分布的局部减慢。然而,〔VsiAs_2〕络合物的形成引起在硅中空位的不饱和达到晶体内刚好超过实际的集电极——基极结深的距离。因为局部的基区扩散率依赖于空位密度,所以这种非本征的空位不饱和的效应引起所予期的基区扩散的减慢。根据发射区和基区的表面浓度、初始的基区结深以及扩散时间和温度的关系,给出了该理论正确性的实验验证。
1973年10期 48-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡成烈;
当砷扩散入硅中时,仅有一部分砷保留电活性。因为砷作为发射极掺杂剂是重要的,所以了解不活泼的砷的性质和它如何影响 As~+离子的溶解度和扩散是很必要的。提出了一个模型,在该模型中,当与〔VsiAs_2〕络合物形成准平衡时,As~+的扩散是通过一个简单的空位机构,游动的单质 As~+的通量根据〔VsiAs_2〕络合物形成的程度而作修正。讨论了缺陷的结构和它的形成能(≈1.8电子伏)。采用这一模型推导出一个有效扩散系数:D_As=2DiC_A/(1+8 K′_2C~3_A)式中 C_A 是 As~+浓度,K′_2是一个依赖于 As~+表面浓度和扩散温度的集合参数。给出了该方程的准确性的实验检验。这一定量分析的重要结果表明了 D_(AS)随砷浓度的增加而达到一个极大值,然后又单调地下降。出现 Dmax 的砷的浓度是依赖于总的砷表面掺杂和扩散温度。总的砷与电活性 As~+之比值在1300℃下下降到1。在1250℃下表明了As~+溶解度达到一极大值,在 P—Si 中是1.5×10~(21)原子/厘米~3,在n—Si 中是1.2×10~(21)原子/厘米~3。
1973年10期 61-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 黄忠升;
为简化砷扩散表面浓度的估算,推导了一个仅依赖于结深 x_i 和薄层电阻 Rs 的简单表示式:Cs=(1.56×10~(17)/(x_i·Rs))。此式是由实验的迁移率数据和砷扩散方程解的多项式近似值而得到的。由五种不同类型砷源的扩散数据表明,当 Cs≥ni 时 Cs 的这个表示式可准确在15%之内。
1973年10期 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 100K] [下载次数：28 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] 下载本期数据