在npn窄基區(qū)晶體管制造中,如果基區(qū)和發(fā)射區(qū)分別擴(kuò)硼和擴(kuò)磷,則發(fā)現(xiàn)在發(fā)射區(qū)正下方的基區(qū)(內(nèi)基區(qū))要比不在發(fā)射區(qū)正下方的基區(qū)(夕卜基區(qū))深,N04L63W2AB27I即在發(fā)射區(qū)正下方硼的擴(kuò)散有了明顯的增強(qiáng),這個(gè)現(xiàn)象稱為發(fā)射區(qū)推進(jìn)效應(yīng)(其示意圖如圖512所示),也稱為發(fā)射區(qū)下陷效應(yīng)。

   發(fā)射區(qū)正下方硼擴(kuò)散的增強(qiáng)是由磷與空位相互作用形成的PV對(duì)發(fā)生分解所帶來的復(fù)合效應(yīng)。硼附近PV對(duì)的分解會(huì)增加空位的濃度,因而加快了硼的擴(kuò)散速率。另外,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在磷的擴(kuò)散區(qū)的正下方,由于PV對(duì)的分解,存在著過飽和的間隙硅原子,這些過剩的間隙硅原子與硼相互作用也增強(qiáng)了硼的擴(kuò)散。這種效應(yīng)對(duì)采用淺pn結(jié)的超大規(guī)模集成電路制造工藝有重要影響。

   關(guān)于發(fā)射區(qū)推進(jìn)效應(yīng)產(chǎn)生的原因,有的認(rèn)為是由于發(fā)射區(qū)高濃度擴(kuò)散磷時(shí),使該區(qū)域的硅晶格產(chǎn)生失配位錯(cuò),于是基區(qū)雜質(zhì)硼沿位錯(cuò)線擴(kuò)散較快(擴(kuò)散系數(shù)約增大100倍),使發(fā)射區(qū)正下方的集電結(jié)發(fā)生下陷。也有實(shí)驗(yàn)表明,發(fā)射極推進(jìn)效應(yīng)不一定與是否存在位錯(cuò)有關(guān)。發(fā)射區(qū)磷擴(kuò)散時(shí),不產(chǎn)生位錯(cuò)也有可能出現(xiàn)這種效應(yīng)。其基本原理是:半導(dǎo)體中的空位有一部分可接受電子(即電離)而起受主作用,其濃度EV彐將服從費(fèi)米統(tǒng)計(jì)分布,E叫為半導(dǎo)體中總的空位濃度;雖為空位能級(jí);EF為費(fèi)米能級(jí);乃為玻耳茲曼常數(shù);T為熱力學(xué)溫度。

    總的空位濃度為已電離空位濃度EV^彐和未電離空位濃度E'彐之和,可見,當(dāng)施主雜質(zhì)濃度提高使費(fèi)米能級(jí)上升時(shí),則電離空位濃度增加,從而使總的空位濃度增加。由于高濃度擴(kuò)散磷時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量空位,從而可使發(fā)射區(qū)正下方的硼得以加速擴(kuò)散,產(chǎn)生發(fā)射極推進(jìn)效應(yīng)。