Влияние неидеальности кристаллической структуры и условий диффузии на формирование мелкозалегающего p-n перехода

Авторы

  • Шевченко А.И. Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Российская Федерация
  • Мазинов А.С. Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Российская Федерация
  • Арутинов Н.Э. Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Российская Федерация

УДК

53.023, 53.043, 53.096, 537.9

Аннотация

В работе рассмотрено влияние основных диффузионных констант на профиль распределения фосфора при легировании солнечного кремния, допированного бором. Определена девиация этих параметров и её вклад в изменение глубины залегания p-n перехода.

Ключевые слова:

диффузия, предел растворимости, энергия активации, коэффициент диффузии, профиль распределения концентрации, глубина залегания p-n перехода

Информация об авторах

  • Алексей Иванович Шевченко

    ассистент кафедры радиофизики и электроники Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

  • Алим Сеит-Аметович Мазинов

    канд. техн. наук, доцент кафедры радиофизики и электроники Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

  • Никита Эдуардович Арутинов

    студент бакалавриата Физико-технического института Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

Библиографические ссылки

  1. VLSI technology / Ed. by S.M. Sze. NY.: McGraw-Hill, 1983. 676 p. (Имеется перевод: Пирс К., Адамс А., Кац Л. [и др.]. Технология СБИС. Кн.1 / Под ред С. Зи. Пер. с англ. В.М. Звероловлева, В.Н. Лейкина, В.Б. Петрова [и др.]. М.: Мир, 1986. 404 с.).
  2. Богатов Н.М. Распределение заряда в резком несимметричном равновесном n-p переходе // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2016. № 3. C. 12-17. [Bogatov N.M. Raspredeleniye zaryada v rezkom nesimmetrichnom n-p perehode [The charge distribution in sharp asymmetrical equilibrium n-p-junction]. Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva [Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation], 2016, no. 3, pp. 12-17. (In Russian)]
  3. Swanson R.M. A vision for crystalline silicon photovoltaics // Progress in photovoltaics. 2006. Vol. 14. Iss. 5. P. 443-453.
  4. Deambi S. From sunlight to electricity: A practical handbook on solar photovoltaic applications. New Delhi: TERI, 2015. 172 p.
  5. Saga T. Advances in crystalline silicon solar cell technology for industrial mass production // NPG Asia Materials. 2010. Vol. 2. No. 3. P. 96-102. DOI: 10.1038/asiamat.2010.82
  6. Алиев Р., Олимов М., Мухтаров Э., Алиева Ж. Процесс формовки пластин поликристаллического кремния из порошкового сырья и анализ примесного состава их поверхности // ФИП. 2011. Т. 9. № 1. С. 55-59. [Aliyev R., Olimov M., Muhtarov E., Aliyeva Zh. Protsess formovki plastin polikristallicheskogo kremniya iz poroshkovogo syrya i analiz primesnogo sostava ih poverhnosti [The process of forming of polycrystalline silicon wafers from powdered raw materials and analyzing the impurity composition of their surface]. Fizicheskaya inzheneriya poverhnosti [Physical surface engineering], 2011, vol. 9, no. 1, pp. 55-59. (In Russian)]
  7. Мазинов A.С., Шевченко А.И., Воскресенский В.М. [и др.]. Наноструктурированные полупроводники, полученные порошковым методом // Учёные записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия "Физико-математические науки". 2014. Т. 27 (66). № 2. С. 107-114. [Mazinov A.S., Shevchenko A.I., Voskresenskiy V.M. [et al.]. Nanostrukturirovannyye poluprovodniki, poluchennyye poroshkovym metodom [Nanostructured semiconductors obtained by the powder method]. Uchonyye zapiski Tavricheskogo natsionalnogo universiteta imeni V.I. Vernadskogo. Seriya "Fiziko-matematicheskiye nauki" [Scientific notes of Taurida National V.I. Vernadsky University. Series "Physics and Mathematics Sciences"]. 2014, vol. 27 (66), no. 2, pp. 107-114. (In Russian)]
  8. Fraas L.M. Low-cost solar electric power. Cham: Springer, 2014. 181 p.
  9. Boxwell M. The solar electricity handbook - 2017 edition: A simple, practical guide to solar energy — designing and installing solar photovoltaic systems. Birmingham: Greenstream Publishing, 2017. 178 p.
  10. Jordan P.G. Solar energy markets: An analysis of the global solar industry. Amsterdam: Academic Press, 2013. 158 p.
  11. Мукашев Б.Н., Бетекбаев А.А., Калыгулов Д.А. [и др.]. Исследования процессов получения кремния и разработка технологий изготовления солнечных элементов // ФТП. 2015. Т. 49. Вып. 10. С. 1421-1428. [Mukashev B.N., Betekbaev A.A., Kalygulov D.A. [et al.]. Study of silicon production processes and development of solar-cell fabrication technologies. Semiconductors, 2015, vol. 49, no. 10, pp. 1375-1382.]
  12. Мазинов А., Писаренко Л., Шевченко А. Девиация диффузионных констант и её влияние на профиль мелко залегающего p-n перехода // Техническая электродинамика: тем. вып. "Силовая электроника и энергоэффективность". 2012. Ч. 1. С. 204-208. [Mazinov A., Pisarenko L., Shevchenko A. Deviatsyya diffuzionnyh constant i yeyo vliyaniye na profil melko zalegayuschego p-n perehoda [Deviation of diffusion constants and its effect on the profile of a shallow p-n junction]. Tehnicheskaya elektrodinamika: tem. vyp. "Silovaya elektronika i energoeffektivnost" [Technical electrodynamics: thematic issue "Power Electronics and Energy Efficiency"], 2012, vol. 1, pp. 204-208. (In Russian)]
  13. Mazinov A., Shevchenko A., Bahov V. Quantum interactions of optical radiation with the defect centres in the tails of the forbidden band of amorphous materials // Optica Applicata. 2014. Vol. 44. No. 2. P. 327-335.
  14. Mazinov A.S., Shevchenko A.I., Terukov E.I. The influence of defects on the energetic spectrum of noncrystalline semiconductors // JNO. 2015. Vol. 9. No. 6. P. 778-782.
  15. Швец Е.Я., Головко Ю.В. Зависимость коэффициента распределения примеси при кристаллизации кремния от степени легирования // Электроника и связь. 2008. № 1-2 (42-43). С. 14-16. [Shvets Ye.Ya., Golovko Yu.V. Zavisimost koeffitsienta raspredeleniya primesi pri kristallizatsii kremniya ot stepeni legirovaniya [The dependence of the impurity distribution coefficient for the crystallization of silicon on the degree of doping]. Elektronika i svyaz [Electronics & Communications]. 2008, vol. 1-2 (42-43), pp. 14-16. (In Russian)]
  16. Голотюк В.Н., Мариненко А.А., Шмырева А.Н. Мультикристаллический кремний в технологии фотоэлектрических преобразователей // Электроника и связь. 2008. № 6 (47). С. 15-23. [Golotyuk V.N., Marinenko A.A., Shmyryova A.N. Multikristallicheskiy kremniy v tehnologii fotoelektricheskih preobrazovateley [Multicrystalline silicon in photovoltaic technology]. Elektronika i svyaz [Electronics & Communications]. 2008, vol. 6 (47), pp. 15-23. (In Russian)]
  17. Баранский П.И., Клочев В.П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Свойства материалов: Справочник. Киев: Наукова думка, 1975. 704 с. [Baranskiy V.I., Klochev V.P., Potykevich I.V. Poluprovodnikovaya elektronika. Svoystva materialov: Spravochnik [Semiconductor Electronics. Properties of materials: Reference book]. Kiev, Naukova dumka Pub., 1975, 704 p. (In Russian)]
  18. Александров О.В. Модель высоко- и низкотемпературной диффузии фосфора в кремнии по дуальному парному механизму // ФТП. 2001. Т. 35. Вып. 11. С. 1289-1298. [Alexandrov O.V. A model of high-and low-temperature phosphorus diffusion in silicon by a dual pair mechanism. Semiconductors, 2001, vol. 35, no. 11, pp. 1231-1241.]
  19. Палатник А.С., Сорокин В.К. Материаловедение в электронике. М.: Энергия, 1978. 280 с. [Palatnik L.S., Sorokin V.K. Materialovedeniye v elektronike [Material Science in Electronics]. Moscow, Energiya, 1978, 280 p. (In Russian)]
  20. Случинская И.А. Основы материаловедения и технологий полупроводников. М.: Наука, 2002. 378 с. [Sluchinskaya I.A. Osnovy materialovedeniya i tehnologiy poluprovodnikov [Fundamentals of materials science and semiconductor technologies]. Moscow, Nauka Pub., 2002, 378 p. (In Russian)]
  21. Александров О.В., Афонин Н.Н. Особенности сегрегационного перераспределения фосфора при термическом окислении сильно легированных слоев кремния // ФТП. 2005. Т. 39. Вып. 6. С. 647-654. [Alexandrov O.V., Afonin N.N. Specific features of the segregation-related redistribution of phosphorus during thermal oxidation of heavily doped silicon layers. Semiconductors, 2005, vol. 39, no. 6, pp. 615-622.]
  22. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках. М.: Мир, 1974. 464 с. [Matare G. Elektronika defektov v poluprovodnikah [Electronics of defects in semiconductors]. Moscow, Nauka Pub., 1974, 464 p. (In Russian)]
  23. Горнушкина Е.Д., Малкович Р.Ш. Диффузия примеси в полупроводнике в двух состояниях, различающихся коэффициентами диффузии и степенью ионизации примесных атомов // ФТП. 1995. Т. 29. Вып. 5. С. 908-923. [Gornushkina Ye.D., Malkovich R.Sh. Diffuziya primesi v poluprovodnike v dvuh sostoyaniyah, razlichayuschihsya koeffitsientami diffuzii i stepenyu ionizatsii primesnyh atomov [Diffusion of an impurity in a semiconductor in two states, differing by the diffusion coefficients and the degree of ionization of impurity atoms]. Fizika i tehnika poluprovodnikov [Physics and techniques of semiconductors], 1995, vol. 29, no. 5, pp. 908-923. (In Russian)]
  24. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. [и др.]. Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с. [Babichev A.P., Babushkina N.A., Bratkovskiy A.M. [et al.]. Fizicheskiye velichiny. Spravochnik [Physical quantities. Reference book]. Moscow, Energoatomizdat Pub., 1991, 1232 p. (In Russian)]
  25. Фаренбрух А., Бьюб Р. Солнечные элементы: теория и эксперимент / Пер. с англ. Под ред. М.М. Колтуна. М.: Энергоатомиздат, 1987. 280 с. [Fahrenbruch A., Bube R.i> Fundamentals of solar cells. Photovoltaic solar energy conversion. 1st ed. NY: Academic Press, 1983. 580 p.] [Fahrenbruch A., Bube R. Fundamentals of solar cells. Photovoltaic solar energy conversion. 1st ed., NY, Academic Press, 1983. 580 p.]
  26. Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем. М.: Радио и связь, 1992. 320 с. [Berezin A.S., Mochalkina O.P. Tehnologiya i konstruirovaniye integralnyh mikroshem [Technology and design of integrated microcircuits], Moscow, Radio i svyaz Pub., 1992, 320 p. (In Russian)]
  27. Мазинов А.С., Шевченко А.И., Быков М.А. Асимметричность плотности распределения объёмного нескомпенсированного заряда на границе металлургического p-n перехода // Журнал нано- и электронной физики. 2012. Т. 4. № 3. С. 03026-1-03026-4. [Mazinov A.S., Shevchenko A.I., Bykov M.A. Asimmetrichnost plotnosti raspredeleniya obyomnogo neskompensirovannogo zaryada na granitse metallurgicheskogo p-n perehoda [The asymmetry of the distribution density volume uncompensated charge at the metallurgical p-n junction]. Zhurnal nano- i elektronnoy fiziki [Journal of nano- and electronic physics], 2012, vol. 4, no. 3, pp. 03026-1-03026-4. (In Russian)]
  28. Sze S.M. Physics of the semiconductor devices. NY.: John Wiley & Sons, 1981. 880 p. (Имеется перевод: Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1. / Под ред. Р.А. Суриса. Пер. с английского В.А. Гергеля, В.В. Ракитина. М.: Мир, 1984. 456 с.)
  29. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник. М.: Радио и связь, 1991. 528 с. [Gotra Z.Yu. Tehnologiya mikroelektronnyh ustroystv: Spravochnik [Technology of microelectronic devices: Reference Book]. Moscow, Radio i svyaz, 1991, 528 p. (In Russian)]

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Загрузки

Выпуск

№ 1 (2017)

Страницы

74-82

Раздел

Статьи

Даты

Поступление

17 марта 2017

После доработки

20 марта 2017

Публикация

30 марта 2017

Как цитировать

[1]
Шевченко, А.И., Мазинов, А.С.-А., Арутинов, Н.Э., Влияние неидеальности кристаллической структуры и условий диффузии на формирование мелкозалегающего p-n перехода. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, 2017, № 1, pp. 74–82.

Лицензия

Copyright (c) 2017 Шевченко А.И., Мазинов А.С., Арутинов Н.Э.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Похожие статьи

1-10 из 224

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)