Portal guldu uz-ярим ўтказгичли Қ

2. қУЁШ ЭЛЕМЕНТЛАРИ ОЛИШ ТЕХНОЛОГИЯСИДА
ДИФФУЗИЯ ЁРДАМИДА СТРУКТУРАЛАР ОЛИШ.
2.1. Ярим ўтказгичли материалларда диффузия қонунларининг
ишлатилиш имкониятлари.
Ҳозирги замон қЭ технологиясида диффузия ёрдамида тузилмалар
таёрлаш асосий йуналишлардан ҳисобланади. Ҳозирги вақтда бутун
дунёда тайёрланаётган кремний асосидаги қЭ ларининг асосий қисми
диффузион технология воситасида олинади. қисқача диффузия жараёнини
кўриб утамиз.
Диффузия жараёнида модда оқимининг зичлиги Фикнинг биринчи
қонунига асосан қуйидагича кўрсатилади.
I
a қ
D grad C (3), grad C қ dC/dx (4)
Яъни бу ифода Х ўқи йўналишида концентрация ўзгаришини кўрсатади.
Бу ерда, D – диффузия коэффициенти, см
2
/сек ўлчамида ўлчанади ва бу
коэффициент берилган концентрация градиенти қийматида моддалар
оқимининг қийматини кўрсатади. Фикнинг иккинчи қонунига асосан
концентрациянинг вақтга нисбатан ўзгариши
DC/dt қ D d
2
C/dx
2
(5)
га тенг бўлади.
Умуман ярим
ўтказгичли асбобсозлик технологиясида кенг
имкониятлилиги, самарадорлиги ва кўп қаватли қатламлар олиш
имконияти осонлиги, киришмалар концентрациясини
ўзгартириш
имконияти мавжудлиги билан бошқа усуллардан фарқ қилувчи усул - бу
диффузия усулидир. Киришмаларни диффузия
ҳудудига етказиш
имкониятини ҳисобга олган ҳолда бу усулни қуйидаги йуналишларга
бўлиш мумкин.
А) Газ ёки буғ ҳолатидан фойдаланиб диффузия қилиш.
Б)
Иқтидорлиги
чегараланган манбадан диффузия
қилиш (М:
электролитик ёки вакуумда учириш йўли билан олинган юпқа
қатламлардан диффузия қилиш).
В) Ярим ўтказгичли материал устига маълум усуллар билан ўтқазилган
(суртилган ёки центрифуга ёрдамида ўтқазилган юпқа қатламларга керакли

---

58
киришма унинг таркибида бўлган) юпқа оксид қатламлардан диффузия
қилиш.
Г) Асосий материали инерт ва унга актив киришма киритилган қаттиқ
жисмлардан диффузия қилиш усули.
Кремнийда диффузия жараёни Фик қонунига тулиқ бўйсинади ва
унга асосан киришмалар концентрацияси тақсимоти чегараланмаган
қувватли киришма манбаи ҳоли учун қуйидаги тенглама билан
аниқланади.
N(x,t) қ N
o
[1-exp(x/2(Dt)
½
] (6)
бу ерда N – концентрация, D – диффузия коэффициенти, t – вақт, N
o
–
киришмалар атомларининг юзадаги концентрацияси.
Тажрибавий
тадқиқотлардан
аниқланишича, киришмалар
тақсимоти анча мураккаб бўлиб, бунга асосий сабаб диффузия
коэффициенти D нинг ярим ўтказгичли материалдаги вакансиялар
концентрациясига боғлиқлигидир.
Диффузия жараёни ўтказишга мисоллар, жараённи ўтказиш тартиби.
Диффузия жараёнини ўтказиш маълум тартибда олиб борилади. Булар
жумласига: ярим ўтказгичли материални тайёрлаш (механик ва химик
ишлов бериш), киришмалар манбаини тайёрлаш (Киришмалар киритиш
йўналишини танлаш), жараён ўтказиш режимини танлаш, ҳисоблаш ва
ҳоказолар, диффузия
ўтказиш, киришмалар концентарциясини ва
чуқурлигини аниқлаш, киришмалар тақсимотини ўрганиш, жараён
ўтказилиш режимига тузатишлар киритиш, қайта диффузия ўтказиш ва
ҳоказолар. Айрим ҳолларда (шу жумладан қЭ ларини тайёрлашда ҳам)
диффузион қатламлар электр токига қаршилигини камайтириш учун
қатламлар максимал қийматгача киришмалар киритилади (берилган
ҳарорат учун чегаравий эрувчанликка қадар), 18- расмга қаранг. Бу ҳол
учун , диффузион жараён давомида ярим ўтказгичли материал сиртида
«концентрацион 
плато»
ҳосил
бўлади
ва ундаги киришмалар
концентрацияси чегаравий эрувчанлик
қийматига тенг
бўлади.
Материални диффузион жараёндан кейинги совутиш давомида юқори
концентрацияли киришмалар кремнийда ҳар хил кристаллик нуқсонлар

---

59