Влияние атмосферы термообработки на диффузию алюминия в кремнии

Установлено, что при диффузии алюминия из поверхностного источника в кремний со шлифованной поверхностью в атмосфере азота в отличие от атмосферы сухого кислорода концентрационный профиль не описывается функцией Гаусса или дополнительной функцией ошибок. Наблюдавшиеся увеличение концентрации алюминия в приповерхностной области и уменьшение глубины проникновения при диффузии в атмосфере азота по сравнению с диффузией в атмосфере сухого кислорода объясняются пересыщением кремния вакансиями и недосыщением межузлиями при диффузии в атмосфере азота, и наоборот, пересыщением кремния межузлиями и недосыщением вакансиями при диффузии в атмосфере сухого кислорода. Данный вывод подтверждается результатами исследования спектров глубоких уровней, связанных с дефектами, образующимися при диффузии алюминия: при диффузии в атмосфере азота доминируют дефекты, сформированные из вакансий, а при диффузии в атмосфере сухого кислорода — дефекты, сформированные из собственных межузельных атомов. Предложена модель процесса диффузии алюминия в кремний, основанная на участии собственных точечных дефектов в процессе диффузионного переноса. Установлено, что диффузия алюминия в кремний при температуре 1250$^{\circ}$C происходит, главным образом, с участием межузлий, а термодинамически равновесный коэффициент диффузии равен ${2\cdot10^{-11}\,\text{см}^{2}/\text{с}}$.