关于砷扩散系数的浓度依赖性

对用于模拟硅中热砷扩散的方程进行了分析。结果表明，对于由空位 - 杂质对以及杂质原子与中性电荷态的硅自间隙原子相互作用形成的对所控制的砷扩散，掺杂过程可以用菲克第二定律方程来描述，该方程包含一个单一的有效扩散系数，该系数考虑了由于砷原子分别与空位和硅自间隙原子相互作用而产生的两种杂质流。当最大杂质浓度接近本征载流子浓度时，使用有效扩散率计算出的砷浓度分布与实验数据吻合良好。另一方面，对于较高的杂质浓度，在砷分布的局部区域观察到一定的偏差。与实验的差异可能是由于不正确地使用有效扩散率来描述两种不同的杂质流，或者是由于在重掺杂硅层中形成了中性空位和中性自间隙原子的非均匀分布。