Oxydation et diffusion

Dans les régions où la concentration de dopants est nettement supérieure à la densité intrinsèque de porteurs, quelle explication est correcte au sujet de la dépendance du coefficient de diffusion de l’arsenic, etc., vis-à-vis de la concentration ?

  1. AÀ forte concentration, l’augmentation des électrons accroît notamment les défauts ponctuels chargés, et le coefficient de diffusion augmente avec la concentration
  2. BÀ forte concentration, les dopants ne diffusent plus du tout
  3. CLe coefficient de diffusion est toujours constant, indépendamment de la concentration
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Réponse : A. À forte concentration, l’augmentation des électrons accroît notamment les défauts ponctuels chargés, et le coefficient de diffusion augmente avec la concentration

Une forte concentration de dopants déplace le niveau de Fermi et accroît la concentration de lacunes et de silicium interstitiel chargés. De plus, le champ électrique interne dû à la différence de distribution entre ions dopants et électrons pousse les ions ; le coefficient de diffusion augmente donc avec la concentration. Les profils de diffusion à forte concentration sont ainsi plus plats, avec un front abrupt, proches d’un profil en créneau plutôt que d’une simple erfc ou gaussienne. Les jonctions abruptes des sources et drains à l’arsenic résultent aussi de cette propriété.

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