Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Processi successivi/Diffusione: differenze tra le versioni
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Il '''drogaggio per diffusione''' è basato sulla deposizione di atomi droganti sulla superficie del materiale da drogare. In seguito è applicato un processo di ''annealing'' del wafer in modo tale da agevolare la diffusione delle particelle all'interno del materiale da drogare.
A seconda della temperature di esercizio dell'annealing e del materiale da drogare, la diffusione dellle particelle può essere di due tipi: attraverso le vacanze o interstiziale.Nella prima l'atomo drogante deve andare a sostituire un atomo del materiale da drogare, quindi occore che quest'ultimo lasci la propria posizione per creare una vacanza. Per procedere con una diffusione di questo tipo sono necessarie mediamente elevate temperature di annealing. La diffusione interstiziale prevede l'inserimento di ioni droganti nelle zone interstiziale fra gli atomi del materiale interessato.▼
:<math>F=-D \frac{dC}{dx}</math> ▼
▲Nella prima l'atomo drogante deve andare a sostituire un atomo del materiale da drogare, quindi occore che quest'ultimo lasci la propria posizione per creare una vacanza. Per procedere con una diffusione di questo tipo sono necessarie mediamente elevate temperature di annealing.
C è la concentrazione [cm<sup>-3
▲nella prima si descrive il profilo di concentrazione degli ioni droganti in fuzione della distanza dal zona in cui è avvenuta l'iniezione. Il flusso degli ioni si muove in direzione delle zone meno drogate.
La seconda è una legge di continuità che lega la concentrazione spaziale con il tempo.
▲C è la concentrazione [cm-3 ]. F è il flusso [atomi/cm2s] . D è il coefficiente di diffusione [cm2/s] che normalmente si ritiene costante nello spazio. D è fortemente dipendente dalla temperatura. Tramite curve sperimentali è stato possibile ricavare la seguente equazione che lega il coefficiente con la temperatura:
Imponendo le seguenti condizioni al contorno e risolvendo la legge di Fick, si ricava l'andamento della concentrazione degli atomi droganti in funzione dello spazio e del tempo:▼
▲<math>dC/dt=D d-2 C/dx-2</math>
l'equazione definisce una distribuzione gaussiana in cui la
Il drogaggio per diffusione presenta grosso svantaggio
▲e risolvendo la legge di Fick, si ricava l'andamento della concentrazione degli atomi droganti in funzione dello spazio e del tempo:
▲l'equazione definisce una distribuzione gaussiana in cui la concentrazionee è minore per tempi di annealing maggiori.
▲Il drogaggio per diffusione presenta grosso svantaggio ripsetto a quello per impiantazione ionica. Infatti, in prossimita dei bordi della maschera la diffusione si muove sia in direzione verticale che orrizontale comportanto un drogaggio anche nelle aere indesiderate con una concentrazione pari al 80% rispetto al profilo verticale.
▲la concentrazione di drogante è maggiore in superficie
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Se K>1 non si verificano iniezioni di drogante nel SiO2, anzi gli ioni si addensano nella superficie dell'isolante. Per valori di K<1 gli ioni tendono ad insiedarsi nell'ossido comportando una diminuizione di concentrazione nel materiale da drogare.
Gli ioni droganti possono avere origine da elementi di natura solida, liquida o gassosa. Ad esempio viene riscaldato, all'interno del forno a diffusione, il composto 4POCl3. Questo reagendo con l'ossigeno secondo la reazione forma l'anidride solfirica e cloro. Il cloro (gas) viene aspirato mentre l'anidride viene fatta depositate sulla superficie del wafer formando atomi di fosforo secondo la reazione:▼
[[Categoria:Micro e nanotecnologia|diffusione]]
{{Avanzamento|25%|27 marzo 2009}}
▲Gli ioni droganti possono avere origine da elementi di natura solida, liquida o gassosa. Ad esempio viene riscaldato, all'interno del forno a diffusione, il composto 4POCl3. Questo reagendo con
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