杂质的“抽取”效应和向Ⅲ区的扩散

图3.7 改进硅-硅直接键合的杂质扩散模型

由于在1100℃的键合温度下，杂质As在SiO₂中的扩散系数为D₂=3.58×10^-16 cm²/s，在Si中的扩散系数D₃ = 4.26×10^-14 cm²/s，故 D₃>> D₂，所以杂质As在Si中扩散比在SiO₂中扩散快得多，这就造成了Si对SiO₂中的杂质As的“抽取”效应，使在界面处杂质的浓度急剧下降。相反，当D₃<< D₂时，扩散到界面的杂质不能有效的扩散走，这就会造成杂质在界面处的“积累”效应，使界面处杂质浓度升高。假设在SiO₂/Si界面处的下降影响的范围很小，不会影响到杂质As在二氧化硅中的总体分布，即不会影响到Ⅱ区的SiO₂/Si界面处杂质的分布，也就是对各处杂质的流密度影响很小，如图3.7所示。所以在Ⅱ区的SiO₂/Si界面处杂质的流密度为：