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第七章外延习题参考答案 1 读图7 6说明各种硅源进行外延生长时 生长速率与温度的关系 并解释原因 图中体现了以下两点 1 生长速率依赖于所选用的硅源 生长率SiH4 SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 2 可观察到两个生长区域 低温区A 高温区B A区对温度变化敏感 B区对温度变化不敏感 随着温度上升 生长速率仅有微弱增加 原因 高温区 生长速率对温度的变化不敏感 生长速率由气相质量输运控制 决定外延生长速率的主要因素是单位时间内反应剂输运到衬底表面的数量 或者是化学反应的副产物通过扩散方式离开衬底表面的速率 随着温度上升 生长速率有微弱增加的原因是气相中反应剂的扩散能力随温度上升有微弱增加 低温区 生长速率由表面化学反应控制 又表面化学反应速率与温度有一指数关系 故生长速率对温度的变化非常敏感 化学反应激活能约为1 5eV 与所使用的硅源无关 控制反应速率的机制是反应表面对氢的解吸 2 什么是自掺杂效应 什么是扩散效应 这两个效应使得衬底 外延界面杂质分布有怎样的变化 自掺杂效应 在外延生长过程中 衬底和外延层中的杂质因热蒸发 或者因化学反应的副产物对衬底或外延层的腐蚀 都会使衬底和 或 外延层中的杂质进入到边界层中 改变了边界层中的掺杂成份和浓度 从而导致了外延层中杂质的实际分布偏离理想情况 扩散效应 衬底中的杂质与外延层中的杂质 在外延生长时相互扩散 引起衬底与外延层界面附近的杂质浓度缓慢变化的现象 界面杂质分布的变化有 界面附近杂质浓度缓变 对于p n结则引起结位置的移动 3 简述层错法测量外延厚度的原理 及测量时的注意事项 原理 层错是外延层的一种体内缺陷 由于层错一般是由外延层与衬底界面开始 一直延伸到表面 那么 缺陷图形的边长与外延层厚度之间就存在一定的比例关系 因此 可以通过测量缺陷图形的边长 换算出外延层的厚度 达到测量外延层厚度的目的 通过显微镜测量出三角形的边长l 就可以换算出层错四面体的高度 即外延层的厚度T l l T 外延层 衬底 层错法测量外延层厚度需注意两点 在测量时要选择大的图
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