CC BY
29
УДК 621.382.33:541.13
Л.П. Милешко
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ АНОДНЫХ ОКСИДНЫХ ПЛЕНОК И ДИФФУЗИИ ФОСФОРА ИЗ НИХ В КРЕМНИЙ В УСЛОВИЯХ БЫСТРОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Показано, что зависимость средней концентрации фосфора N в анодных оксидных пленках (АОП), сформированных гальваностатическим анодированием кремния КДБ-1 при плотности 5 мА/см в этиленгликоле с добавками 1,5 М Н3РО4 и 1 М Н2О, от напряжения формирования иФ в
диапазоне 74...288 В, удовлетворительно аппроксимируется выражением: Кр =
1 20
(0,014-В" иФ - 0,025)-10 . Предполагается, что линейный характер повышения N с увеличением Цф обусловлен симбатным изменением поверхностной плотности Р04 " на границе АОП - электролит с возрастанием Цф.
Выявлено, что наряду с основной реакцией образования БЮ (возникающего на первоначальной стадии роста БЮ2, вследствие взаимодействия с ОН- и другими кислородосодержащими анионами) параллельно протекают парциальные реакции БЮ с Р04 ", результате которых образуются дополнительные количества БЮ2 и Р205 или Р.
Установлено, что концентрационные профили электрически активного Р в Б1, после фотонного отжига АОП толщиной 0,1 мкм (содержащих фосфор
20 3
порядка Кр = 3-10 см- ) сильно отличается от гауссового и в меньшей мере от ег1е распределений. Экспериментальные зависимости распределения Р по глубине диффузионных слоев более выпуклы, чем аппроксимирующие кривые, полученные из выражения для диффузии из равномерно легированной окисной пленки.
Определена величина энергии активации диффузии Р, равная 3,1 эВ в диапазоне 1173-1373 К, при пятисекундном отжиге, которая сравнима со значением 3,2 эВ для случая длительного термического отжига в диффузионной печи. Таким образом, получены данные, расширяющие физико-химические основы процессов получения АОП, используемых как диффузант и сведения, дополняющие его свойства как источника диффузии.
