Effect of surface fields on the breakdown voltage of planar silicon p-n junctions : Andrew S. Grove, Otto Leistiko, Jr. and William W. Hooper, IEEE Trans.ED-14, No. 3, March (1967), p. 157.

Abstract

Large plastic deformation is observed in boron-phosphorus double diffused layers on silicon. The damage in the presence of both diffusants is shown to be much greater than that produced by either diffusant alone. The deformed silicon has been studied by reflection electron diffraction, and appears to be characterized by a mosaic structure of the surface layers. The deformation may be eliminated by reducing the concentration of either of the impurities below approximately 1019 cm−3. These observations are understandable in terms of stress due to a reaction between boron and phosphorus at the diffusion temperature.On observe une grande diffusion plastique dans les couches doubles diffuse´es de phosphore-bore sur le silicium. On de´montre que l'endommagement en pre´sence des deux diffusants est beaucoup plus grand que celui produit par un diffusant seul. Le silicium de´forme´ae´te´e´tudie´par la diffraction d'e´lectrons re´fle´chis et sembleeˆtre caracterise´par une structure mosai¨que sur les couches de surface. La de´formation peuteˆtree´limine´e en re´duisant la concentration d'une des impurete´sa`moins d'environ 1019 cm−3. Ces observations sont explicables en termes de l'effort duˆa`une re´action entre le boron et le phosphorea`la tempe´rature de diffusion.Grosse plastische Verformung wird in Siliziumschichten beobachtet, die einer Doppeldiffusion mit Bor und Phosphor ausgesetzt waren. Die Sto¨rung infolge Doppeldiffusion ist viel gro¨sser als bei einfacher Diffusion. Die verformten Siliziumschichten wurden durch Elektronen-Ru¨ckstrahlbeugung untersucht. Dabei ergaben sich Anzeichen einer Mosaikstruktur. Die Deformation la¨sst sich vermeiden, indem die Konzentration einer der beiden Fremdstoffe unter etwa 1019/cm3 gehalten wird. Diese Beobachtungen sind versta¨ndliche wenn man annimmt, das eine Reaktion zwischen Bor und Phosphor bei der Diffusionstemperatur innere Spannungen hervorruft.