ChemStudy

1.3.1 Распределение примеси при диффузии из полубесконечного пространства (диффузия из концентрационного порога)

Диффундирующая примесь (диффузант) поступает в полубесконечное тело через плоскость x=0 из второго полубесконечного тела (источника) с равномерным распределением примеси. Концентрация примеси в источнике - No. Полагается, что в принимающем диффузант теле нет рассматриваемой примеси.

Начальное распределение концентраций для этого случая задается в виде

N(x,0) = No для x<0

N(x,0) = 0 для x>0

Решением уравнения (11) для этого случая является выражение

(14)

Второе слагаемое в квадратных скобках называют интегралом ошибок Гаусса или, иначе, функцией ошибок - error function и сокращенно обозначают erf (z). В соответствии с сокращением это распределение называют erf - распределением.

(15)

В математике часто используют как самостоятельную и другую функцию

erfc z = 1- erf z (16)

которая называется дополнением функции ошибок до единицы или дополнительной функцией ошибок - error function complement. Обе функции табулированы.

Таким образом, выражение (14) можно записать

(17)

Величина имеет размерность длины и носит название диффузионной длины или длины диффузии. Физический смысл этого параметра - среднее расстояние, которое преодолели диффундирующие частицы в направлении выравнивания градиента концентрации за время t.

Рассмотренное решение можно использовать как простейшую модель, представляющую распределение примеси в автоэпитаксиальной структуре. При этом, в качестве независимых источников примеси выступает как подложка, так и эпитаксиальный слой. Процессы диффузии с каждой стороны рассматриваются в этом случае как независящие друг от друга, а реальное распределение примесей на границе раздела будет представлять собой сумму отдельных решений.

1.3.2 Распределение примеси при диффузии из постоянного источника в полубесконечное тело.

Диффузант поступает в полубесконечное тело через плоскость x=0 из источника, обеспечивающего постоянную концентрацию примеси No на поверхности раздела твердое тело - источник в течение любого времени. Такой источник называют бесконечным или источником бесконечной мощности. Полагается, что в принимающем диффузант теле нет рассматриваемой примеси.

Начальное распределение концентраций и граничные условия для этого случая задаются в виде

N(x,t) = No для x=0

N(x,0) = 0 для x>0

Решением уравнения (16) для данных условий является выражение

(18)

Если в объеме полупроводникового материала до диффузии имелась примесь противоположного типа по отношению к диффундирующей, эта примесь распределена по объему равномерно и её концентрация равна Nb, то в этом случае в полупроводнике образуется электронно-дырочный переход. Его положение (глубина залегания) xj определяется условием N(x,t)=Nb , откуда

УФА , город (с 1586) в Российской Федерации, столица Башкирии, пристань на р. Белая, при впадении в нее р. Уфа. Железнодорожная станция. 1101 тыс. жителей (1993). Промышленность: нефтеперерабатывающая, химическая и нефтехимическая, машиностроение и металлообработка (производственные объединения: моторостроительные, "Электроаппарат", "Металлист"; заводы: машиностроительный, кабельный, электроламповый, горного оборудования и др.), деревообрабатывающая, легкая, пищевая. Производство стройматериалов. 7 вузов (в т. ч. Башкирский университет), научный центр Российской АН. 5 театров (в т. ч. Театр оперы и балета). Историко-краеведческий, геологический, художественный музеи, музей архитектуры и этнографии, Дома-музеи С. Т. Аксакова, М. Гафури. Основан в 1574.

УИЛСОН (Wilson) (Вильсон) Эдмунд Бичер (1856-1939) , американский цитолог, один из основоположников цитогенетики, президент Нью-Йоркской АН (с 1904). На примере насекомых выяснил (1905-12) хромосомный механизм определения пола. Внес значительный вклад в изучение строения и физиологии клетки, предложил (1925) коллоидную теорию протоплазмы. Фундаментальная монография по цитологии (в рус. переводе - "Клетка и ее роль в развитии и наследственности", т. 1-2, 1936-40).

ПЛОТНИКОВ Павел Артемьевич (р . 1920), генерал-майор авиации (1966), дважды Герой Советского Союза (1944, 1945). В Великую Отечественную войну в бомбардировочной авиации, командир эскадрильи; 343 боевых вылета.