I bob qattiq jismlar 1-§. Qattiq jismlarning fizikasida asosiy tushunchalar

(9.3-rasm)  Ionli  legirlashning  nazariy  modeliga 
asosan,  plastinka  sirtiga  tushayotgan  ionlar  oqimi 
tushish burchagi va plastinka kristall yo‘nalishiga qarab 
tartibsiz sochiluvchan va sochilish juda kam bo‘ladigan 
ionlar  oqimiga  bo‘linadi.  Tartibsiz  sochilish  bo‘lganda 
ionlarning kristalldagi  taqsimoti Gauss funksiyasi bilan ifodalanadi: 
0
2
]
)
(
2
1
exp[
2
)
(
N
R
R
x
R
Q
x
N
p
p
p







 
Q-  ionlarning  plastinka  sirtidagi  nurlanish  miqdoriningzichligi  (dozasi)  bilan 
aniqlanadi: D= elQ 
Bu  erda:        l-  ion  zayardini  ko‘rsatuvchi  butun  son  bo‘lsa,    e-  elektron  zaryadi 
hisoblanadi. 
R
p
 – o‘rtacha yugurish masofasining dastlabki yo‘nalish bo‘yicha proyeksiyasi. 

R
p
- o‘rtacha kvadratik chetlashish. 
N
0
 -  kiritilayotgan kirishmaning plastinkadagi boshlang‘ich miqdori. 
Plastinkaga  kiritilgan  kirishmani  eng  katta  miqdori  N
max
  ga  nisbatan  kristall 
ichiga tomon kirishma taqsimoti N(x)/N
max
 
 
1-20 kev 
2-40 kev 
3-100 kev 
9.5-rasm 
 
r
r
R
el
D
R
Q
N






2
2
max
                                                   9.4-rasm 
         N
max
 - sirtdagi kirishma miqdoriga to‘g‘ri kelmaydi (diffuzion usuldagidan 
farqli) va kristall ichida maksimumga erishadi. Ionlar energiyasi ortishi bilan N
max
 
joylashgan nuqta yarim o‘tkazgich ichiga siljib va mos ravishda sirtdagi kirishma 
miqdori kamayib boradi. Energiya 1 dan 2,5MeV bo‘lganda sirtki kirishma miqdori 
shunchalik kamayadiki, u N
o
 dan kichik bo‘ladi,natijada yashiringan, 
o‘tkazuvchanligi o‘zgargan qatlam hosil bo‘ladi: Energiya E > 400 keV da n-p-n-
o‘tish va E < 400 keV da p-n-o‘tish hosil bo‘ladi. 
Kristall  ichiga  kiritilgan  ionlarning  panjara  tugunlarida  joylashgan  qismi  elektr 
faol  bo‘ladi.Tugunlarda  joylashmagan  ionlar  esa  elektr  passiv  bo‘lib,  erkin  tok 
R 
R
p
 
X 

---

 
141 
tashuvchilarni  hosil  qilmaydi.  Shuning  uchun  kiritilgan  ionlarning  foydali  qismini 
aniqlovchi koeffisiyent (akseptorli kirishma kiritilganda) quyidagiga teng bo‘ladi: 
 
a
d
p
f
N
N
P
k


 
 
P
p
  -  ionlar  kiritib  elektr  o‘tkazuvchanligi  o‘zgargan  sohadagi  o‘rtacha  kovaklar 
miqdori. 
N
d
 - kristaldagi dastlabki donor kirishma atomlarining miqdori. 
N
a
 - kiritilgan akseptor ionlarining miqdori. 
Kiritilgan ionlarning hammasi faol holatda bo‘lsa k
F
 = 1 bo‘ladi, ya‘ni N
a
-
 = P
p 
+ 
N
d
+
 elektroneytrallik tenglamasi bajariladi. 
Ionlar  kiritilgan  qatlam  elektr  o‘tkazuvchanligi  faqatgina  elektr  faol  ionlar 
soniga  bog‘liq  bo‘lmasdan,  implantatsiya    jarayonida  hosil  bo‘ladigan  nuqtaviy 
nuqsonlar  (vakansiyalar,  panjara  tugunidan  chiqarilgan  atomlar)  hisobiga  tok 
tashuvchilarning  harakatchanligi  kamayadi.  Bu  nuqsonlar  rekombinatsiyalovchi 
energetik  sathlar  hosil  qilib,  tok  tashuvchilarning  yashash  vaqti  kamayib  ketishiga 
sabab bo‘ladi. 
Ionlar oqimining miqdori (dozasi) atom/sm
2
 ortishi bilan nuqsonlar chiziqli ortib 
boradi.  
  100 
 
 
  10 
 
 
  10
12               
10
13             
10
14 
N.sm
-3 
2
,
sm
atom
el
D
Q

 
 
9.6 rasm.  
Katta dozalarda to‘yinish kuzatiladi, bunda ayrim nuqtaviy nuqsonlar qo‘shilib, 
tartibsiz  amorf  qatlamlari  hosil  bo‘ladi  (kristal  strukturaga  ega  bo‘lmagan).  Bu 
nuqsonlarning  miqdorini  kamaytirish  maqsadida  implantatsiyadan  so‘ng 
plastinkalarni  qizdirilib  haroratli  ishllov  beriladi.  Qizdirish  T  =  400  -  700 
o
C 
oralig‘ida  k
f
 - koeffisiyent birga intiladi.Implantatsiya dozasi qancha katta bo‘lsa k
f
 
=1 bo‘lishi uchun shuncha yuqori haroratda qizdirish kerak.