2. Описание лабораторной установки

В лабораторной работе для исследования теоретических аспектов процесса диффузии примеси в полупроводник используется специальная программа, работающая в среде WINDOWS и персоналный компьютер IBM PC. Программа позволяет выполнять расчет параметров диффузионного процесса и строить графики распределения примеси для различных параметров: вида и источника примеси, концентрации примеси, температуры и времени диффузии

3. Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с методами проведения процессов диффузии для формирования p-n-перехода и получить у преподавателя исходные данные. Составить и согласовать с преподавателем план работы.

3.2. Включить компьютер.

3.3. Запустить программу двойным нажатием левой кнопки мыши на иконку "ЛР 3", находящуюся на рабочем столе, и затем "ChemicGraph.exe ".

3.4.Нажмите кнопку "Настройка" и в выпавшем меню выберите "Величины". В открывшемся окне введите исходные данные процесса диффузии: D_t , количество интервалов (не менее 100), время диффузии t₁, t₂ и t₃.

Выберите в нижней части панели требуемый вариант диффузии, установив соответствующий флажок. Введите значение концентрации примеси N₀, см ^-3.

Нажмите кнопку "Промежуточные значения" и в открывшемся окне:

- введите z₁ – 0, z₂ = 3…5 и шаг для вычисления функции erfz и нажмите кнопку "Расчет" для получения расчетных значений;

- введите x₁, x₂ и шаг для расчета профиля распределения примеси по глубине и нажмите кнопку "Расчет".

Скопируйте расчетные данные в отчет.

3.5. Закройте окно "Промежуточные значения" и нажмите кнопку "ОК" на панели "Величины" для построения графика.

Нажмите "Настройка" и в выпавшем меню выберите "Настройка графика". В открывшемся окне путем подбора масштаба по осям "Х" и "У" добейтесь оптимального изображения графика в линейном масштабе.

3.6. В окне "Настройка графика" установите флажок "Логарифмическая шкала" (по оси У) и нажмите "ОК" для построения графиков в полулогарифмическом масштабе.

3.7. Выключите компьютер.

4. Оформление отчета

Отчет должен содержать: а) постановку задачи исследования; б) таблицы результатов расчетов; в)графики распределения примеси в полупроводниковой пластине для t₁, t₂ и t₃; г) анализ полученных данных.

5. Контрольные вопросы

1. Какие существуют методы введения примеси в полупроводник?

2. Какие параметры процесса входят в первый закон Фика?

3. Какие параметры процесса связывает второй закон Фика?

4. Какую зависимость имеет распределение примеси при диффузии из постоянного источника?

5. Какую зависимость имеет распределение примеси при диффузии из бесконечно тонкого слоя?

6. Какую зависимость имеет распределение примеси при диффузии из полубесконечного тела в полубесконечное?

7. Каков вид зависимостей erfz и erfcz ?

8. Какие параметры учитывают при выборе диффузианта?

9. Какие существуют механизмы диффузии?

10. Как осуществляется локальное введение примеси при диффузии?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СВАРКИ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Цель работы: изучение способа сварки элементов интегральных микросхем на установке контактной сварки "ЭМ-4092" и исследование прочности микропроволочных соединений.