Математическое моделирование процессов формирования наноструктур легирующих примесей в базовом материале (нанотехнологии для микроэлектроники)

Проведено математическое моделирование физико-химических процессов, лежащих в основе одного из сегментов технологического цикла создания новых полупроводниковых материалов для наноэлектроники. Этот этап производства – отжиг подложки базового материала (Si, Ti или Ge) в кислороде – предназначен для формирования особых наноструктур донорных (P, As или Sb) и акцепторных (B, Ga или Al) легирующих примесей, равномерно распределенных в базовом материале до начала отжига. В работе для одного из вариантов применяющихся конфигураций поверхности подложки (“траншея”), частично закрытой защитными масками, предохраняющими участки поверхности от воздействия окислителя, проведено исследование динамики роста пленки окисла и изучение перераспределения примесей вследствие физико-химического процесса сегрегации на фронте волны “окисел/материал”. Получены и проанализированы распределения концентраций примесей, с образованием различных доменов, в том числе специфических наноструктур – узколокализованных зон (размерами 40–60 нм) повышенной концентрации донорных и акцепторных примесей. Подобные наноструктуры донорных и акцепторных примесей в подложке обеспечивают требуемые полупроводниковые электрофизические свойства материала.