Caractérisation de jonctions PN utilisant SPROCESS Travaux pratiques

Caractérisation de jonctions PN utilisant SPROCESS
Travaux pratiques dont l'objectif est de vérifier les aspects théoriques sur le dopage de semiconducteurs à partir d'un substrat de Silicium. (pdf)
№ 29927 | 2,830 mots | 3 sources | 2013 | FR
Publié le août 05, 2013 in Sciences , Electronique
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Résumé:

Simulations sur l'influence des paramètres de fabrication de semiconducteurs sur une jonction PN sur un substrat de silicium: taux de dopage, énergie d'implantation, recuit.

Dans la fabrication de semiconducteurs il y a plusieurs paramètres à tenir en compte pour le dopage des zones N et P qui vont influencer la performance des composants fabriqués. Pour un même substrat, une conception optimale doit tenir en compte du taux de dopage, de l'énergie d'implantation ou de l'utilisation d'un recuit à une certaine température.
Du fait que faire des calculs en tenant compte de toutes ces variables, ou même des simulations individuelles, impliqueraient une tâche trop lourde pour le professionnel en charge, c'est très pratique l'emploi de l'outil SPROCESS de Synopsys Workbench.

1. Etude en fonction de la dose d'implantation
2. Etude en fonction de la concentration du substrat
3. Etude en fonction de l'énergie d'implantation
4. Etude en fonction de la température de recuit

Extrait du document:

Après recuit, la distribution du dopant implanté change. Bien que les concentrations maximales se retrouvent toujours entre la surface et 0.2-0.5μm, le profil devient plus abrupt et la concentration atteint une valeur minimale de 1010at.cm-3 à 0.2μm aprox. après la jonction qui reste constante dans le reste de la structure. Ceci s'explique par la diffusion du bore dans le silicium pendant le recuit, dont son coefficient dépend du gradient de concentration ce qui fait que plus on est loin de la jonction, plus le gradient est faible et donc le coefficient de diffusion aussi. Les atomes de bore sont petits et font une diffusion interstitielle ; ces deux faits combinés vont faire que pour chaque atome de Si on aura un atome de B, ce qui explique la concentration de bore à 1010at.cm-3 au-delàs d'une certaine profondeur, par exemple 0.4μm pour 1013at.cm-3 ou 1.2μm pour 1015at.cm-3.

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