Курсовая работа. По дисциплине Физико-химические основы технологии изделий электроники и наноэлектроники. Расчёт газотранспортных и диффузионных процессов в технологии электронных приборов. Вариант №2. ЛЭТИ. 2021

Курсовая работа. По дисциплине Физико-химические основы технологии изделий электроники и наноэлектроники. Расчёт газотранспортных и диффузионных процессов в технологии электронных приборов. Вариант No2. ЛЭТИ. 2021


ЗАДАНИЕ

Часть 1.  Химическое осаждение арсенида галлия из газовой фазы в системе GaAs – H2O – H2.

Исходные данные:
- Температурный интервал  Т = (700 .... 1300 ) К
- Относительная влажность водорода: 7103.... 101 .
- Суммарное давление в системе    5103 Па
 1. Рассчитать и построить  kp1(T);  kp2(T);  kp3(T).
 2. Определить степень превращения в химической системе.
 3. Рассчитать и построить зависимости
  pH2O(T,a);  pGa2O(T,a); pAs2(T,a).
 4. Рассчитать и построить температурные зависимости    G2(T,a) ; G3(T,a) для заданных a.
5. Определить область равновесия газовой фазы и требуемой стехиометричной твердой фазы.

Часть 2 Диффузионное легирование полупроводников.

Рассчитать профиль распределения концентрации примеси в n-p-n-структуре, полученной последовательной диффузией бора и фосфора в кремнии.

Исходное удельное сопротивление в полупроводнике n-типа  0,15 Омсм.
Режимы диффузии : 1. Ta = 1200С, ta = 1 ч,   Tд = 1100С, tд = 2 ч.
    2. Ta = 1100С, ta = 2 ч, Tд = 1250С, tд = 1 ч 
Поверхностная плотность атомов бора Na = 510 14 см – 2 , диффузия фосфора ведётся из неограниченного источника примеси с поверхностной концентрацией, равной предельной растворимости.

Работа должна содержать выводы и технологические рекомендации


СОДЕРЖАНИЕ

 Введение 6
1. Химическое осаждение арсенида галлия из газовой фазы в системе
GaAs – H2O – H2. 7
1.1. Расчет констант химического равновесия 7
1.2. Расчет состава газовой фазы 13
1.3. Определение области стехиометричности твердой фазы 15
2. Диффузионное легирование полупроводников 18
2.1. 1-й режим диффузии 18
2.2. 2-й режим диффузии 21
 Заключение 23
 Список использованных источников 24
  
ВВЕДЕНИЕ
Целью данной курсовой работы является анализ таких технологических процессов, как химическое осаждение из газовой фазы и диффузионное легирование полупроводников. Для данных процессов будут рассчитаны основные термодинамические параметры и определены технологические особенности – определена область стехиометричности твердой фазы, область равновесия газовой фазы и условия их реализации, будет рассчитан профиль распределения концентрации примеси в n-p-n-структуре, полученной последовательной диффузией.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В первой части работы была определена область стехиометричности твердой фазы – область, в которой протекает в прямом направлении только основная реакция (рисунок 9). По полученному результату можно сделать вывод, что осаждение арсенида галия из газовой фазы в данной системе следует проводить при температуре меньше 851 К и относительной влажности водорода меньше 0.02.
Во второй части работы был рассмотрен процесс последовательной диффузии полупроводника при 2-х режимах диффузии с различной температурой и временем. По полученным результатам можно сделать вывод, что чтобы получить необходимую структуру необходимо правильно выбрать время легирования и температуру для каждого типа примеси. В 1-м режиме работы удалось получить необходимую структуру и рассчитать глубину залегания эмиттерной и коллекторной примеси, на графике суммарного распределения концентрации (рисунок 11) видны характерные для n-p и p-n переходов падения концентрации. Во 2-м режиме диффузии получить необходимую структуру не удалось.

2021