Oxidation und Diffusion
Wie verändert sich tendenziell die Borkonzentration auf der Siliziumseite nahe der Grenzfläche, wenn borhaltiges Silizium thermisch oxidiert wird?
- ASie sinkt, weil Bor leicht in den Oxidfilm aufgenommen wird
- BSie steigt, weil Bor zur Grenzfläche hin verdrängt wird
- CSie ändert sich nicht
Antwort und Erläuterung anzeigen
Antwort: A. Sie sinkt, weil Bor leicht in den Oxidfilm aufgenommen wird
An der Grenzfläche zwischen Silizium und SiO2 liegt das Verhältnis der Konzentrationen auf beiden Seiten (Segregationskoeffizient m = Konzentration in Silizium/in SiO2) fest. Bor wird mit m ≈ 0,3 leicht in das Oxid aufgenommen, sodass die Konzentration auf der Siliziumseite nahe der Oberfläche sinkt (Pile-down). Phosphor und Arsen mit m ≈ 10 gelangen schwer in das Oxid, werden auf die Siliziumseite gedrängt, und die Konzentration nahe der Grenzfläche steigt (Pile-up). Dies wird bei der Auslegung von Einsatzspannung und Kanalkonzentration berücksichtigt.