Шпоры для курсача

В методе ГТХР используется химический транспорт труднолетучих химических компонентов, которые с помощью обратимой гетерогенной реакции переводятся в зоне источника из твердой фазы в газовую, а затем в зоне синтеза происходит обратный перевод продукта реакции из газовой фазы в твердую. При этом синтез требуемой твердой фазы осуществляется на поверхности подложки.

С этой целью в газовый поток, создаваемый за счет газа-носителя (водорода или инертного газа) вводится так называемый транспортный агент. Его основная функция – травление твердого полупроводникового материала с образованием газообразных продуктов реакции, переносимых общим потоком из зоны травления в зону осаждения.

В зоне источника реакция смещена вправо, в сторону газообразных продуктов. Поскольку реакция является эндотермической, кристаллизация вещества на подложке происходит при пониженной относительно источника температуре.

Относительная влажность вводимого в систему водорода можно выразить следующим параметром:

, (2.3)

где и  число молей водорода и паров воды, подаваемых на вход реактора, которые определяются исходными парциальными давлениями.

Конкурирующие реакции препятствуют транспорту арсенида галлия в газовой фазе с помощью паров воды. Это происходит вследствие «связывания» галлия в форме новой конденсированной фазы. Такими фазами являются нелетучий окисел и жидкий галлий Ga. Следовательно, конкурирующие реакции имеют вид:

2. Диффузионное легирование полупроводников.

Внешней фазой по отношению к кристаллу твердого тела является паровая фаза, жидкость или твердое тело, состав которых может отличаться от состава кристалла. На межфазной границе протекает химическая реакция и скорость суммарного процесса определяется явлениями переноса, к которым относится диффузия компонентов.

Значение выражается в атом/м2с, и определяется первым законом Фика:

, (3.1)

где D – коэффициент диффузии.

Профиль распределения концентрации C(x, t) на каждой стадии процесса получают, решая уравнение (3.2) при заданных краевых условиях. На начальной стадии осуществляется предварительная загонка требуемого количества примеси, а на последующей стадии происходит разгонка примеси до необходимого уровня легирования.

. (3.2)

Стадии загонки примеси соответствует модель неограниченного поверхностного источника. Для этой модели предполагается, что среда, расположенная при х < 0, содержит легирующую примесь, убыль которой в результате диффузии в полупространство х > 0 непрерывно восполняется за счет внешнего источника. Это обеспечивает на границе при х = 0 неизменную во времени поверхностную концентрацию , следовательно, для данной стадии справедливы следующие начальные и граничные условия:

(3.4)