描述杂质原子间隙迁移方程的解析解

针对半导体表面的 Robin 边界条件，获得了描述由于非平衡杂质间隙原子迁移引起的杂质扩散方程的解析解。所获得的解可用于验证近似数值解，模拟多种间隙扩散过程，以及在掺杂层中进行杂质扩散建模，因为在这些具有十纳米厚度的层中，静止的替位溶解杂质原子、迁移的自间隙原子和迁移的间隙杂质原子之间可能存在不平衡。为了说明后一种情况，我们开发了氮在砷化镓中扩散的模型，并模拟了 GaAs 衬底热退火期间掺杂外延层中氮的重新分布。计算出的杂质浓度分布与实验数据吻合良好。对实验分布的拟合使我们得出了描述间隙杂质扩散的参数值。