半导体扩散工艺是什么

扩散技术目的在于控制半导体中特定区域内杂质的类型、浓度、深度和PN结。在集成电路发展初期是半导体器件生产的主要技术之一。但随着离子注入的出现，扩散工艺在制备浅结、低浓度掺杂和控制精度等方面的巨大劣势日益突出，在制造技术中的使用已大大降低。1 扩散机构2 替位式扩散机构这种杂质原子或离子大小与Si原子大小差别不大，它沿着硅晶体内晶格空位跳跃前进扩散，杂质原子扩散时占据晶格格点的正常位置，不改变原来硅材料的晶体结构。硼、磷、砷等是此种方式。 3． 填隙式扩散机构这种杂质原子大小与Si原子大小差别较大，杂质原子进入硅晶体后，不占据晶格格点的正常位置，而是从一个硅原子间隙到另一个硅原子间隙逐次跳跃前进。镍、铁等重金属元素等是此种方式在当今的亚微米工艺中，由于浅结、短沟的限制，硅片工艺后段的热过程越来越被谨慎地使用，但是退火仍然以不同的形式出现在工艺的流程中。退火可以激活杂质，减少缺陷，并获得一定的结深。它的工艺时间和温度关系到结深和杂质浓度。4磷掺杂由于磷掺杂的控制精度较底，它已经渐渐地退出了工艺制作的舞台。但是在一些要求不高的工艺步骤仍然在使用。5多晶掺杂向多晶中掺入大量的杂质，使多晶具有金属导电特质，以形成MOS之“M”或作为电容器的一个极板或形成多晶电阻，之所以不用离子注入主要是出于经济的原因

原子、分子、载流子等的扩散，本来就是从高浓度处往低浓度处进行的，没有正向、逆向之分。

但是如果存在外加电场时，载流子将要沿着电场方向漂移，这时扩散就可区分为顺流和逆流。

在工艺中，对于存在气流的情况，原子或者分子的扩散也可区分为顺流和逆流。

1、电容的物理意义是电荷随电压的变化量，对于扩散电容，电压引起的电荷变化主要来自于非平衡少子的注入，与产生复合无关，也就与少子寿命无关。所以选第三项

2、扩散电容充放电的过程即非平衡载流子渡过基区的过程，可见充放电的时间就是渡越时间，选第一项

3、发射结注入效率等于1-发射区方阻除以基区方阻，共射极电流放大倍数等于100，从以上两个条件可以得到基区输运因子0.995，基区输运因子等于1-基区渡越时间除以基区少子寿命，最终计算结果为第三个选项

4、没明白题目到底想问啥。

5、共射极电流放大倍数等于分子（基区输运因子乘以发射结注入效率）除以分母（1-基区输运因子乘以发射结注入效率），计算结果是44，选第一项。

6、根据爱因斯坦关系，由于电子的迁移率大于空穴的迁移率，电子的扩散系数大于空穴的扩散系数。在相同的浓度梯度下（材料掺杂和偏置电压相同），显然电子的扩散电流要大于空穴的扩散电流对于PNP管。发射区的扩散电流是电子扩散电流，可见PNP管的发射结注入效率比NPN管低。扩散系数大的电子在基区的渡越时间比较短，基区输运因子等于1-基区渡越时间除以基区少子寿命，可见NPN管的基区输运因子大于PNP管，选第三项。

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