算半导体内插入硼的浓度

直拉法生长的硅单晶中的杂质浓度受到许多因素的影响。掺杂估算所考虑的只是肩部下刚开始等径生长的硅单晶要达到的目标电阻率。在忽略了一些次要因素后，可以对掺杂量进行大致的估算，作为试拉时的依据，然后可以再根据试拉的结果进行修正。

直拉法生长硅晶体时炉膛中的气氛有正压、减压氩气(也可用氮气)和真空三种。在不同的气氛下，掺杂剂的蒸发情况不同。掺杂估算时必须考虑它的影响。下面我们分别讨论不同气氛下的掺杂估算。

(a)不考虑熔硅中的杂质挥发时的掺杂估算

生长用于集成电路和分立器件制造的大直径中、低阻晶体时，普遍采用减压氩(氮)气气氛。除重掺杂外，在两种气氛下生长硅单晶时都不用纯元素掺杂，而是用掺杂元素与硅的合金与多晶硅共熔掺杂。这是因为一方面纯元素量太少不易精确计量，另一方面其物理化学性质与硅熔体也相差太远，例如某些元素的熔点比硅低得多，与多晶硅共熔时将于硅熔化前挥发。

CZ法生长是典型的正常凝固过程，在忽略杂质的挥发效应的情形，掺杂剂的轴向分布遵从Pfann关系式(3．149)，分布曲线如图3．41所示。选取晶体肩部位置的电阻率为目标电阻率上限，如果可以忽略杂质的挥发、石英坩埚引入的杂质、多晶硅中的初始杂质浓度和母合金电阻率的不均匀性对于目标电阻率的影响，则可以推出以下的掺杂估算公式。

母合金中的掺杂元素分凝进入晶体，达到与目标电阻率相应的掺杂剂浓度，故有

（a+m)CS=keff.Cm .m

式中，a为多晶硅的重量，m为掺人的母合金的重量；Cm 为母合金中掺杂剂的浓度，keff为有效分凝系数，CS 为晶体肩部位置处目标电阻率对应的杂质浓度。因而掺入的母合金的重量可由下式计算得到：

m=CS/[(keff.Cm -cs)a]

在减压氩气气氛下，生长硅单晶速度为lmm／min时，几种常用掺杂元素在硅中的有效分凝系数的一组数据是：磷为0．406，硼为0．91，锑为0．052。

按式(4．19)估算掺杂量，再根据实际情况加以修正。一般能够做到比较准确地控制生长成的晶体的电阻率。

(b)考虑熔硅中的杂质挥发时的掺杂估算

在真空环境下生长硅单晶或者掺杂剂元素的挥发性很强时，必须考虑掺杂剂的蒸发。掺杂元素的蒸发系数以Sb、As最大，P、Al较小，硼很小。掺杂剂的蒸发使其浓度发生的变化可由下式表示：

（见插图5个公式为以下6个需要的计算式）NO.1

式中，E为掺杂元素的蒸发系数，AL为熔体蒸发面积，VL为熔体体积，CL为熔体中掺杂剂的浓度。对式(4．10)积分，得

NO.2

式中CL0为晶体放肩结束时熔体中的掺杂元素的浓度。故在考虑熔硅中的杂质挥发的情形，要达到同样的目标电阻率所需要加入的母合金的重量为

NO.3

其中t为从母合金熔化到放肩结束这两个时刻之间的时间。

(3)掺杂结果的修正方法

在掺杂过程中，由于下列因素得到的结果可能与掺杂估算不一致：

(a)多晶硅的杂质浓度的测试不准确。

(b)多晶硅中存在着其他电活性杂质；

(c)多晶硅中有明显的杂质补偿；

(d)母合金中杂质浓度的数据不准确；

(e)石英坩埚材料中主要杂质含量不一致；

(f)蒸发系数、坩埚的沾污率等数据的选择不合适；

(g)生长硅单晶过程中从开始熔化到收肩的时间控制不严格；

(h)生长硅单晶工艺的其他不稳定因素。

如果由于以上因素生长出的晶体的电阻率与掺杂估算有偏离，可在下一次生长硅单晶中应用比例法进行修正。修正式可用：

NO.4

式中，m1为上次生长硅单晶时掺人的合金重量；ρ1为上次生长硅单晶时晶体的电阻率；m2为下次生长硅单晶时应掺入的合金重量；ρ2为下次生长硅单晶时晶体的电阻率。

(4)元素掺杂法的掺杂估算

生长外延衬底稳压管、太阳能电池用重掺硅单晶和掺杂用母合金(其电阻率为

0.1-0.000000001欧姆时采用元素掺杂法。一般采用在多晶熔化后将掺杂剂投入熔硅进行掺杂的方法。掺杂元素的纯度一般为5～7个“9”。其掺杂计算如下：

(a)当忽略掺杂元素的蒸发时

NO.5

其中A和A’分别为掺杂元素与硅的原子量。

(b)当考虑掺杂元素的蒸发时

NO.6

式中，A为掺杂元素的原子量；A’为硅的原子量，Cs为重掺杂单晶的杂质浓度，单位是10-9cm-3。其他符号意义同上。

应当指出，除了上述计算的掺杂量外，还应根据实际情况考虑掺杂时高温冲击引起额外蒸发的杂质，以及炉膛内的掺杂元素在气氛中的分压等因素的影响。

希望对你有帮助

6 蒙特卡罗方法求解keff

6.1 有效增值因子keff的定义

有效增值因子keff的定义为某一代的，当系统keff小于1时，系统处于次临界状态，当系统的keff大于1时，系统处于超临界状态，当系统的keff等于1时，系统处于临界状态。

蒙特卡罗方法求解keff一般迭代M代，每代N个中子。由于初始中子分布式任意给定的，因此前几次的估计不一定准确，不参加统计，最后取

根据蒙特卡罗方法模拟中子历史的过程，可以得到keff的三种估计方法：吸收估计法、碰撞估计法和径迹长度估计法。

6.2 蒙特卡罗方法求解keff

6.2.1吸收估计法

第j次迭代过程中，第m个中子的第n次碰撞对keff的贡献为：

：靶核的裂变截面；

：靶核的吸收截面；

：裂变中子产额；

：中子在第n此碰撞前的权重。

如果第j代模拟了N个中子，则系统的keff的第j代吸收估计值为

6.2.2碰撞估计法

第j次迭代过程中，第m个中子的第n次碰撞对keff的贡献为:

如果第j代模拟了N个中子，则系统的keff的第j代吸收估计值为

：组成材料的第k中核素的总截面，其它参数意义同吸收估计法所述一致。

ADS(Advanced Design System)是美国Agilent公司推出的电路和系统分析软件，它集成多种仿真软件的优点，仿真手段丰富多样，可实现包括时域和频域，数字与模拟，线性与非线性，高频与低频，噪声等多种仿真分析手段，范围涵盖小至元器件，大到系统级的仿真分析设计；ADS能够同时仿真射频（RF），模拟（Analog）,数字信号处理（DSP）电路，并可对数字电路和模拟电路的混合电路进行协同仿真。由于其强大的功能，很快成为全球内业界流行的EDA 设计工具。

ADS 在射频、模拟电路设计中的常用的仿真器及其功能。

例如：①可调式避震系统

可调式避震系统(Adaptive Damping System)简称ADS , 此套系统可依据各人的喜好, 路面的状况及使用的条件, 由驾驶人来调整避震器的软硬度, 以适合不同的需求, 例如驾驶者想享受驾驭的乐趣时, 可选择较硬的模式享受跑车式的驾驶乐趣, 当然您也可以选择较软的模式, 享受舒适的乘坐感觉。

ADS系藉由变化避震器的阻尼减震力, 来达到较硬模式有较大的阻尼减震力, 加强激烈 *** 驾的减震力, 较软的模式则提供较低的阻尼减震力, 提供较柔合的乘坐感 。先进的可调避震系统采用电子式无段可调避震系统, 更可根据不同的路况以及 *** 作条件主动自动的

调整最适合避震阻尼力, 唯此套系统由于价格较昂贵, 通常只在高级豪华房车才会配备, 可调避震系统除可提高舒适性外, 亦有助于行车 *** 控安全

②ARM开发工具

ADS（ARM Developer Suite），是在1993年由Metrowerks公司开发是ARM处理器下最主要的开发工具。ADS 是全套的实时开发软件工具，包编译器生成的代码密度和执行速度优异。可快速低价地创建ARM 结构应用。ADS包括三种调试器 ARMeXtended Debugger， AXD 向下兼容的ARMDebugger for Windows/ARM Debugger forUNIX 和ARM 符号调试器。其中AXD 不仅拥有低版本ARM调试器的所有功能，还新添了图形用户界面，更方便的视窗管理数据显示，格式化和编辑以及全套的命令行界面。该产品还包括RealMonitor™（可以在前台调试的同时断点续存并且在不中断应用的情况下读写内存跟踪调试工具）。

ADS对汇编、C/C++、java支持的均很好，是目前最成熟的ARM开发工具。很多ARM开发软件（例如Keil）也是借用的ADS的编译器。ADS在2006年版本已经发布到2.2。但国内大部分开发者使用的均是1.2版本。

③ADS签证

ADS的全称是：Approved Destination Status，意思是：被批准的旅游目的地国家。ADS签证也就是指与我们国家签署了旅游目的地国家协议的签证，一般是团队旅游签证。游客参团旅游，由旅行团统一办理团队签证，个人无需出示旅游邀请目前尚未与我国签署ADS协议的发达国家主要有美国和加拿大，个人赴美国和加拿大，需办理商务签证或者个人旅游签证。

④先进设计系统(Advanced Design System)

1).ADS简介

先进设计系统(Advanced Design System)，简称ADS，是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。 ADS是高频设计的工业领袖。它支持系统和射频设计师开发所有类型的射频设计，从简单到最复杂，从射频∕微波模块到用于通信和航空航天∕国防的MMIC。

通过从频域和时域电路仿真到电磁场仿真的全套仿真技术，ADS让设计师全面表征和优化设计。单一的集成设计环境提供系统和电路仿真器，以及电路图捕获、布局和验证能力 —— 因此不需要在设计中停下来更换设计工具。

先进设计系统是强大的电子设计自动化软件系统。它为蜂窝和便携电话、寻呼机、无线网络，以及雷达和卫星通信系统这类产品的设计师提供完全的设计集成。

ADS电子设计自动化功能十分强大，包含时域电路仿真 (SPICE-like Simulation)、频域电路仿真 (Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真 (EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)、数字信号处理仿真设计（DSP）；ADS支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计，从简单到复杂，从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC，是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。

此外Agilent公司和多家半导体厂商合作建立ADS Design Kit 及 Model File 供设计人员使用。使用者可以利用Design Kit 及软件仿真功能进行通信系统的设计、规划与评估，及MMIC/RFIC、模拟与数字电路设计。除上述仿真设计功能外，ADS软件也提供辅助设计功能，如Design Guide是以范例及指令方式示范电路或系统的设计流程，而Simulation Wizard是以步骤式界面进行电路设计与分析。ADS还能提供与其他EDA软件，如SPICE、Mentor Graphics的ModelSim、Cadence的NC-Verilog、Mathworks的Matlab等做协仿真（Co-Simulation），加上丰富的元件应用模型Library及测量/验证仪器间的连接功能，将能增加电路与系统设计的方便性、速度与精确性。

ADS软件版本有ADS2008、ADS2006A、ADS2005A、ADS2004A、ADS2003C、ADS2003A、ADS2002C和ADS2002A以及ADS1.5等。

2).ADS软件的仿真分析法

2.1 高频SPICE分析和卷积分析（Convolution）

高频SPICE分析方法提供如SPICE仿真器般的瞬态分析，可分析线性与非线性电路的瞬态效应。在SPICE仿真器中，无法直接使用的频域分析模型，如微带线带状线等，可于高频SPICE仿真器中直接使用，因为在仿真时可于高频SPICE仿真器会将频域分析模型进行拉式变换后进行瞬态分析，而不需要使用者将该模型转化为等效RLC电路。因此高频SPICE除了可以做低频电路的瞬态分析，也可以分析高频电路的瞬态响应。此外高频SPICE也提供瞬态噪声分析的功能，可以用来仿真电路的瞬态噪声，如振荡器或锁相环的jitter。

卷积分析方法为架构在SPICE高频仿真器上的高级时域分析方法，藉由卷积分析可以更加准确的用时域的方法分析于频率相关的元件，如以S参数定义的元件、传输线、微带线等。

2.2 线性分析

线性分析为频域的电路仿真分析方法，可以将线性或非线性的射频与微波电路做线性分析。当进行线性分析时，软件会先针对电路中每个元件计算所需的线性参数，如S、Z、Y和H参数、电路阻抗、噪声、反射系数、稳定系数、增益或损耗等（若为非线性元件则计算其工作点之线性参数），在进行整个电路的分析、仿真。

2.3 谐波平衡分析( Harmonic Balance)

谐波平衡分析提供频域、稳态、大信号的电路分析仿真方法，可以用来分析具有多频输入信号的非线性电路，得到非线性的电路响应，如噪声、功率压缩点、谐波失真等。与时域的SPICE仿真分析相比较，谐波平衡对于非线性的电路分析，可以提供一个比较快速有效的分析方法。

谐波平衡分析方法的出现填补了SPICE的瞬态响应分析与线性S参数分析对具有多频输入信号的非线性电路仿真上的不足。尤其在现今的高频通信系统中，大多包含了混频电路结构，使得谐波平衡分析方法的使用更加频繁，也越趋重要。

另外针对高度非线性电路，如锁相环中的分频器，ADS也提供了瞬态辅助谐波平衡(Transient Assistant HB)的仿真方法，在电路分析时先执行瞬态分析，并将此瞬态分析的结果作为谐波平衡分析时的初始条件进行电路仿真，藉由此种方法可以有效地解决在高度非线性的电路分析时会发生的不收敛情况。

2.4 电路包络分析（Circuit Envelope）

电路包络分析包含了时域与频域的分析方法，可以使用于包含调频信号的电路或通信系统中。电路包络分析借鉴了SPICE与谐波平衡两种仿真方法的优点，将较低频的调频信号用时域SPICE仿真方法来分析，而较高频的载波信号则以频域的谐波平衡仿真方法进行分析

2.5 射频系统分析

射频系统分析方法提供使用者模拟评估系统特性，其中系统的电路模型除可以使用行为级模型外，也可以使用元件电路模型进行习用响应验证。射频系统仿真分析包含了上述的线性分析、谐波平衡分析和电路包络分析，分别用来验证射频系统的无源元件与线性化系统模型特性、非线性系统模型特性、具有数字调频信号的系统特性。

2.6 拖勒密分析（Ptolemy）

拖勒密分析方法具有可以仿真同时具有数字信号与模拟、高频信号的混合模式系统能力。ADS中分别提供了数字元件模型（如FIR滤波器、IIR滤波器，AND逻辑门、OR逻辑门等）、通信系统元件模型（如QAM调频解调器、Raised Cosine滤波器等）及模拟高频元件模型（如IQ编码器、切比雪夫滤波器、混频器等）可供使用。

2.7 电磁仿真分析(Momentum)

ADS软件提供了一个2.5D的平面电磁仿真分析功能——Momentum（ADS2005A版本Momentum已经升级为3D电磁仿真器），可以用来仿真微带线、带状线、共面波导等的电磁特性，天线的辐射特性，以及电路板上的寄生、耦合效应。所分析的S参数结果可直接使用于些波平衡和电路包络等电路分析中，进行电路设计与验证。在Momentum电磁分析中提供两种分析模式：Momentum微波模式即Momentum和Momentum射频模式即Momentum RF；使用者可以根据电路的工作频段和尺寸判断、选择使用。

⑤加速驱动次临界洁净核能系统

ADS是加速驱动次临界洁净核能系统（Accelerator Driven Sub-critical System）的缩写，它是利用加速加速的高能质子与重靶核（如铅）发生散裂反应，一个质子引起的散裂反应可产生几十个中子，用散裂产生的中子作为中子源来驱动次临界包层系统，使次临界包层系统维持链式反应以便得到能量和利用多余的中子增殖核材料和嬗变核废物。

在上个世纪90年代之前，就有人提出用加速来产生核能、增殖核材料和嬗变核废物，也有人提出用反应堆解决该问题，但由于加速技术及投资问题，一直处于在个别发达国家的研究中，未能大力发展，而反应堆技术嬗变核废物也由于中子通量密度小及核临界安全等问题受到限制。

ADS概念是上个世纪90年代提出的，它的出现使多年的努力可变为现实。它主要致力于：

（1）充分利用可裂变的核资源，使铀-238高效转化为易裂变钚-239核，或开发利用钍资源。

（2）在ADS的不同中子能量场中，可嬗变危害环境的长寿命核废物（次量锕系核素及某些裂变产物）为短寿命的核废物，以降低放射性废物的储量及其毒性；而ADS本身在产能过程中，产生的核废物却很少，基本上是一种清洁的核能。

（3）提高公众对核能的接受程度，因为ADS是一个次临界系统,可得到根本上杜绝核临界事故的可能性。因此，该思想在二十世纪九十年代一经提出就受到核能界的极大兴趣，因为ADS所用的加速不需要太高的能量和太强的离子流，而所用的反应堆又是次临界，因此,ADS已经被世界科学界公认为它是解决大量放射性废物、降低深埋储藏风险的最具潜力的工具，而在技术上，也是没有不可克服的困难。

我国1995年在中国核工业总公司科技局的支持下，成立了ADS概念研究组，开展以ADS系统物理可行性和次临界堆芯物理特性为重点的研究工作。这项工作后来得到国家自然科学基金委员会和中国科学院基础局的支持，取得了许多方面的研究成果，研究人员由原来的中国原子能科学研究院扩大到高能物理研究所、北京大学。1999年ADS项目在国家自然科学基金委员会的支持下成为国家重大基础研究项目973项目之一，项目名称为“加速驱动洁净核能系统的物理技术基础研究”，项目编号为G1999022600，首席科学家为丁大钊，现任首席科学家为原子能院院长赵志祥研究员，研究人员扩大到清华大学、西南物理研究院、西安交通大学、南华大学等单位。项目下设五个课题，研究工作涉及到强流加速物理、次临界堆物理、散裂靶物理、核数据、核热工和材料、核化学分离和嬗变等领域。

ADS启明星1#次临界实验平台就是在外源驱动下，开展研究次临界反应堆物理特性，由中国原子能科学研究院自行设计、加工、安装的国内外第一个ADS次临界反应堆实验平台。ADS启明星1#次临界实验平台的主要任务是：外推实验，确定次临界度；研究ADS次临界系统有效增殖因子Keff实时测量和监督的方法；宏观检验相关核数据和校核中子学计算程序；开展ADS次临界系统中子学研究（外中子源对次临界反应堆的影响）；开展长寿命核素嬗变实验和研究等。为此，要求其结构尺寸准确，材料参数可靠；结构合理， *** 作方便，安全可靠；次临界装置边界清楚，除束中子源外杜绝散射中子进入；装置水平高度可调；次临界反应堆有效增殖系数在 0.95-0.98之间可调。

因此，该实验平台不需要控制棒，且在外源强度为109n/s作用下，功率只有1瓦以下，也不需要功率保护、周期测量和保护等装置（将来的加速加速的质子所产生的散裂中子源强可达到~1018n/s，因此工程性的ADS功率可达到几十万千瓦量级）。

ADS启明星1#次临界实验平台的活性区由快区和热区组成，快区采用天然金属铀元件，共264根元件插在铝格架内，热区采用UO2低浓铀元件，元件数根据实验确定为2046根，插在聚乙烯内组成，此时的keff为0.97-0.98（待验证）。其反射层为聚乙烯，在活性区外面，厚度大于150 mm，在反射层的侧面装有中子探测器导管，用于放置中子探测器。屏蔽层区材料为含硼聚乙烯，在反射层外面，厚180mm，外型为圆形。它的外面用4mm的不锈钢作外壳。 靶区在活性区的中心，放置中子源。ADS启明星1#次临界实验平台现已经开展的研究有：实验外推临界值；快区热中子通量的径向和轴向分布测量；快区燃料元件与热区边沿燃料元件的关系测量；“在线”测量次临界系统对外中子源的“瞬时响应”等。ADS启明星1#次临界实验平台的建立，已经在国际上受到了较大的关注，几个国家都表示要进行研究合作，它必将对国内外的ADS研究做出贡献。

其他解释

ADS

abbr.

[军] Ammunition Delivery System, d药分配系统

ADS

=Accessory Drive System 附属设备驱动系统

American Denture Society 美国假牙学会；

Address Display Subsystem 地址显示分系统

Accurately Defined System 准确定义系统

Activity Data Sheet 活动数据工作单, 待处理数据工作单

Automatic Data Set 自动数据装置

Automatic Duplicating System 自动复制系统([美]Itek 公司)

ADS: Automatic Dispatch System 自动调度系统

AD还代表广告的意思，所以ADS很多用来代表广告联盟，举例子：宣传易，NewsBar，新浪互动行销，ads588等等都是用ads来做域名

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