перейти к полному списку дипломных проектов
Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички
Залежності впливу опромінення та наступного вщпалу на 1/Тд: 1 - вихідні; 2 - після опромінення
Як видно з результатів, описаних вище, у легованих цинком структурах Si-SiO2 спостерігається покращення суцільності плівок SiO2. Це пов’язане з заповненням легуючою домішкою незавершених зв’язків дислокацій приповерхневої області кремнієвої пластини і зниження, за рахунок цього, рухливості дислокацій. Оскільки одним з механізмів утворення пор є деформаційне локальне руйнування плівки, щільно з’єднаної з підкладкою, за рахунок напружень, які перевищують критичні, під час зміщення сусідніх атомних площин при русі дислокацій. Вказане легування при оптимальних концентраціях повинне приводити до покращення структурної досконалості межі розділу, зменшення рухливості дислокацій і, відповідно, пористості плівок SiO2 [19].
Можна сподіватися, що легування приповерхневої області кремнію приводитиме і до покращення електрофізичних характеристик межі розділу, що буде проявитися перш за все на таких параметрах, як густина поверхневих станів та генераційно-рекомбінаційний час життя.
Розрахунок приводили за результатами вимірювання вольт-фарадних характеристик за методикою, описаною в § 2.4
Результати дослідження параметрів ОПЗ легованих цинком структур приведені в таблиці.
Таблиця. 3
Як видно з таблиці, введення домішки цинку приводить до підвищення структурної досконалості приповерхневої області кремнію, що виявляється в зменшенні з ростом рівня легування густини поверхневих станів та підвищенні часу життя нерівноважних носіїв заряду, причому вказане покращення спостерігається лише при повному рівні легування, який має свій оптимальний діапазон. Високолеговані структури порівняно з контрольними характеризувалися гіршими показниками якості. Це пояснюється тим, що при концентрації домішки 3(10-3% і вище, атоми цинку будуть входити не лише в ядро дислокацій, а й легувати поверхню кремнію і цілому, тобто створювати точкові дефекти в кристалічній гратці, а при високому рівні – і дислокації невідповідності [10]. Наявність дефектів структури приводить до появи додаткових рекомбінаційних центрів і енергетичних станів, пов’язаних з ними, що знижує рухливість носіїв заряду, їх час життя і підвищує концентрацію енергетичних поверхневих станів, тобто в цілому призводить до погіршення параметрів структур.
Симптоматично, що структури з оптимальним рівнем легування після опромінення і наступного відпалу характеризувалися кращими значеннями параметрів межі розділу порівняно з контрольними, тобто мали нижчу радіаційну чутливість. Це пояснюється зниженням рівня механічних напружень приповерхневої області за рахунок легування та зменшення її дефектності. Як відомо [17], підвищення структурної досконалості кристалічної гратки в області межі розділу повинно приводити до покращення електрофізичних характеристик системи Si-SiO2.
На рис.3.4.1 приведені концентраційні залежності часу життя неосновних носіїв заряду 1/(g = f(С). У діапазоні концентрацій, близьких до 0.002% спостерігається чітко виражений мінімум, характерний як для опромінених, так і для неопромінених структур. Причому величина часу життя неосновних носіїв заряду при оптимальному рівні легування в області мінімуму кращі, ніж у контрольних зразках, що піддавались і не піддавались радіаційно-термічній обробці.
Зниження часу життя при рівнях легування, що перевищують оптимальні, найвірогідніше зумовлене структурним розпорядкуванням приповерхневої області під впливом високої концентрації легуючої домішки, утворенням складних комплексів, що містять цинк та самочинно не розпадаються під час відпалу.
Залежність величини, оберненої до часу життя, від концентрації домішки, а не часу життя, приводиться тому, що 1/(g пропорційна густині генераційно-рекомбінаційних центрів і виражає зміну рівня дефектності приповерхневої області кремнію.
Порівняно з нелегованими структурами, оптимальне легування приводить до швидшого відновлення густини поверхневих станів після радіаційно-термічної обробки, що відображено на рис.3.4.1. Причому, як видно з малюнка, термічна обробка після опромінення приводить до менших значень густини поверхневих станів приповерхневої області кремнію, порівняльно з вихідними структурами.
Характерно, що оптимальні значення параметрів структур спостерігаються при тих же значеннях концентрацій домішки, при яких плівки SiO2 характеризуються найкращою суцільністю.
Таким чином, встановлений нами діапазон оптимальних концентрацій гетеруючої домішки буде приводити не тільки до зниження густини структурних дефектів плівок SiO2, але й до покращення електрофізичних характеристик м6ежі розділу діелектрика з монокристалічною підкладкою, що важливо для подальшого практичного використання.
Рис. 3.4,1. Залежності впливу опромінення та наступного вщпалу на 1/Тд: 1 - вихідні; 2 - після опромінення.
Рис. 3.4.2. Концентраційна залежність відносної зміни густини поверхневих станів після радіаційно-термічної обробки.
скачать бесплатно Вплив легування цинком на властивості МОН-структур.
Содержание дипломной работы
Метою цієї дипломної роботи є всебічне дослідження зарядових характеристик та параметрів розподілу МОН-структур з легованим в процесі гетерування дефектів шарів SіO2 та структур в цілому
Як згадано в [6,7] для барботування використовується вихідний розчин хлориду цинку концентрації 1 - 3%, або, при миттєвому випаровуванні розчину в реакторі, 0,001 - 0,025% розчин
ці домішки мають малі коефіцієнти дифузії в оксиді, тому оксид може застосовуватись для маскуванні при дифузії домішки в кремнію
Де Q0t - ефективна поверхнева густина цього заряду, приведена до одиниці площі межі розподілу Si-SiO2; (0t - істинна об'ємна густина заряду, захопленого в окислі
3, Залежність температури окислення, при якій відсутні окислювані дефекти упаковки, від співвідношення концентрацій трихлоретилену та кисню в окислюваній атмосфері
Сучасний рівень щільності пакування елементів ІС вимагає високої суцільності плівок у взаємозв'язку з необхідними електрофізичними параметрами елементів та їх стабільнісію
Процес завантаження-вивантаження пластин в реактор тривав не менше 5 хвилин для уникнення термоударів пластин та генерації при цьому дислокацій за рахунок термомеханічних навантажень
Руйнуючі методи:
а) Анодне травлення використовується для виявлення дефектів в підкладці з полікристалічного кремнію [15] і має переваги хімічного травлення і методу наведення струму
Перевага цього методу полягає в більшій швидкодії і підвищенні точності в порівнянні з вольт-фарадним методом
2) проявлялися також в місцях контакту пластини з кварцовим човником і в значній мірі визначалися щільністю входження пластини в його пази
Використовуючи в якості відліку орієнтацію пластин кремнію і базового зрізу встановлено напрями ліній пороутворення в плівках диоксиду кремнію
Суттєво, що в цьому діапазоні концентрації пористість плівок диоксиду кремнію слабо залежить від концентрації розчину хлористого цинку
Залежності впливу опромінення та наступного вщпалу на 1/Тд: 1 - вихідні; 2 - після опромінення
У зв’язку з особливостями науково-дослідних розробок для їх ефективного здійснення, координацій робіт, оперативного управління ходом робіт, передбачене сіткове планування та керування
В розрахунково - пояснювальній записці до дипломної роботи планування НДР здійснюється в наступній послідовності :
Розбиття комплексу робіт на окремі етапи
Весь комплекс робіт ділиться на такі етапи :
підготовчий;
теоретична розробка теми;
проведення експерименту;
обробка даних, отриманих при експериментах;
технічний звіт;
Таблиця 1
Цей список включає перелік подій та їх індексацію, а також перелік робіт та їх коди
В більшості випадків при плануванні комплекса робіт творчого характеру, а також при плануванні нових досліджень, що не мають аналогів в минулому, не існує ні нормативів, ні досвіду роботи
Трудоємність виконання робіт та кількість виконавців
До основних параметрів сіткового графіка відносяться:
де t (Lmах)-тривалість максимального шляху, який проходить через дану роботу ; t’(Lкр)- відрізок шляху, що співпадає з критичним шляхом
Оптимізація проведена за рахунок використання вільних резервів часу (Rвij) шляхом їх заміни на робочий час або часткової заміни (поділу резерву)
Норма амортизації для одного місяця :
Аі = Ці(На /12
де Ці - вартість,
На - норма амортизації
Вартість оренди приміщення в якому проводяться дослідження можна визначити знаючи: орендну плату за 1 м2 за місяць, площу приміщення і час роботи
Вартість матеріалів, витрачених на виготовлення дослідних взірців, проведення дослідів визначається на основі програми дослідів, норм розходу, цінами або по кількості годин досліджень і нормативах затрат на годину досліджень
Затрати на електроенергію розраховуються за формулою:
Ес = Мд(Fд(Це(Кн
де:
МДН-встановлена потужність енергетичних струмоприймачів, кВт;
Fд- дійсний фонд часу роботи даного виду обладнання, год
Нормована величина вагового коефіцієнту важливості ознаки
Кожна названа ознака володіє деяким набором якостей
В економічній частині дипломного проекту було виконано планування НДР, для чого було використано систему сіткового планування і управлівння, що забезпечило чітке узгодження всіх робіт в часі
Для виконання робіт по дослідженню впливу легування на параметри МОН-структур застосовуються прилади:
установка для вимірювання ВФХ АМЦ-1515 з напругою живлення 220 В;
самописець з напругою живлення 220 В;
ВЧ-генератор з напругою живлення 220 В
5-0143з такими характеристиками:
максимальна продуктивність по повітрю: 500 м3/год;
продуктивність по холоду: 2300 ккал/год;
споживана потужність електроенергії: 1100 Вт
0;
t4 - коефіцієнт втрат світла в сонцезахисних пристроях:
при використанні штор 1
До заземлюючого пристрою підлягають приєднанню: корпуси електричних машин, апаратів, а також металеві корпуси любих переносних або пересувних електроприймачів
