扩散基本知识
一、半导体基本知识
太阳电池是用半导体材料硅做成的。容易导电的是导体，不易导电的是绝缘体，即不像导体那样容易导电又不像绝缘体那样不容易导电的物体叫半导体，譬如：锗、硅、砷化缘等。
世界上的物体都是由原子构成的，从原子排列的形式来看，可以把物体分成2大类，晶体和非晶体。晶体通常都有特殊的外形，它内部的原子按照一定的规律整齐地排列着；非晶体内部原子排列乱七八糟，没有规则；大多数半导体都是晶体。半导体材料硅是原子共价晶体，在晶体中，相邻原子之间是以共用电子结合起来的。硅是第四族元素，硅原子的电子层结构为2、8、4，它的最外层的四个电子是价电子。因此每个硅原子又分别与相邻的四个原子形成四个共价键，每个共价键都是相邻的两个原子分别提供一个价电子所组成的。
如果硅晶体纯度很高，不含别的杂质元素，而且晶体结构很完美，没有缺陷，这种半导体叫本征半导体，而且是单晶体。而多晶体是由许多小晶粒聚合起来组成的，每一晶体又由许多原子构成。原子在每一晶粒中作有规则的整齐排列，各个晶粒中原子的排列方式都是相同的。但在一块晶体中，各个晶粒的取向（方向）彼此不同，晶粒与晶粒之间并没有按照一定的规则排列，所以总的来看，原子的排列是杂乱无章的，这样的晶体，我们叫它多晶体。
半导体有很特别的性质：导电能力在不同的情况下会有非常大的差别。光照、温度变化、适当掺杂都会使半导体的导电能力显著增强，尤其利用掺杂的方法可以制造出五花八门的半导体器件。但掺杂是有选择的，只有加入一定种类和数量的杂质才能符合我们的要求。
我们重点看一下硼和磷这两种杂质元素。硼是第三族主族元素，硼原子的电子层结构为2、3，由于硼原子的最外电子层只有三个电子，比硅原子缺少一个最外层电子，因此当硼原子的三个最外层价电子与周围最邻近的三个硅原子的价电子结合成共价键时，在与第四个最邻近的硅原子方向留下一个空位。这个空位叫空穴，它可以接受从邻近硅原子上跳来的电子，形成电子的流动，参与导电。硼原子在硅晶体中起着接受电子的作用，所以叫硼原子为受主型杂质。掺有受主型杂质的半导体，其导电率主要是由空穴决定的，这种半导体又叫空穴型或P型半导体。
磷是周期表中第五族元素，磷原子的电子层结构为2、8、5，它的最外层的五个电子是价电子。由于磷原子比硅原子多一个最外层电子，因此当磷原子的四个价电子与周围最邻近的四个硅原子的价电子形成共价键后，还剩余一个价电子。这个价电子很容易成为晶体中的自由电子参与导电。磷原子在硅晶体中起施放电子的作用，所以叫磷原子为施主型杂质。掺有施主型杂质的半导体，其导电率主要是由电子决定的，这种半导体又叫电子型半导体或n型半导体。
二、扩散基本知识
我们知道，太阳能电池的心脏是一个PN结。我们需要强调指出，PN结是不能简单地用两块不同类型（p型和n型）的半导体接触在一起就能形成的。要制造一个PN结，必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域，另一部分是N型区域。也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接
触。我们制造PN结，实质上就是想办法使受主杂质在半导体晶体内的一个区域中占优势（P型），而使施主杂质在半导体内的另外一个区域中占优势（N型），这样就在一块完整的半导体晶体中实现了P型和N型半导体的接触。
我们制作太阳电池的多晶硅片是P型的，也就是说在制造多晶硅时，已经掺进了一定量的硼元素，使之成为P型的多晶硅。如果我们把这种多晶硅片放在一个石英容器内，同时将含磷的气体通入这个石英容器内，并将此石英容器加热到一定的温度，这时施主杂质磷可从化合物中分解出来，在容器内充满着含磷的蒸汽，在硅片周围包围着许许多多的磷的分子。我们用肉眼观察硅片时，认为晶片是密实的物体，实际上硅片也是像海绵一样充满着许多空隙，硅原子并不是排列得非常严实，它们的之间存在着很大的缝隙。因此磷原子能从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散。当硅晶体中掺入磷后，磷原子就以替代的方式占据着硅的位置。理想晶体中原子的排列是很整齐的，然而在一定的温度下，构成晶体的这些原子都围绕着自己的平衡位置不停地振动，其中总有一些原子振动的比较厉害，可以具有足够高的能量，克服周围原子对它的作用，离开原来的位置跑到其它地方去，这样就在原来的位置上留下一个空位。替位或扩散是指杂质原子进入晶体后，沿着晶格室位跳跃前进的一种扩散。这种扩散机构的特征是杂质原子占据晶体内晶格格点的正常位置，不改变原材料的晶体结构。在靠近硅晶片表面的薄层内扩散进去的磷原子最多，距表面愈远，磷原子愈少。也就是说，杂质浓度（磷浓度）随着距硅表面距离的增加而减少。从以上分析中我们可以看到，浓度差别的存在是产生扩散运动的必要条件，环境温度的高低则是决定扩散运动快慢的重要因素。环境温度愈高，分子的运动越激烈，扩散过程进行得就越快。当然，扩散时间也是扩散运动的重要因素，时间愈长，扩散浓度和深度也会增加。
硅晶片是P型的，如果扩散进去的磷原子浓度高于P型硅晶片原来受主杂质浓度，这就使得P 型硅晶片靠近表面的薄层转变成为N型了。由于愈靠近硅晶片表面，硼原子的浓度愈高，因此可以想象：在距离表面为Xj的地方，那里扩散进去的磷原子浓度正好和硅晶体中原来的硼原子浓度相等。在与表面距离小于Xj的薄层内，磷原子浓度高于原来硅晶片的硼原子浓度，因此这一层变成了N型硅半导体。在与表面距离大于Xj的地方，由于原来硅晶片中的硼原子浓度大于扩散进去的磷原子浓度，因此仍为P型。由此可见，在与表面距离Xj处，形成了N型半导体和P型半导体的交界面，也就是形成了PN结。Xj即为PN结的结深。
这样我们就可以利用杂质原子向半导体晶片内部扩散的方法，改变半导体晶片表面层的导电类型，从而形成P、N结，这就是用扩散法制造P-N结的基本原理。
三、液态源磷扩散原理
太阳电池制造工艺中，磷扩散一般有三种方法，一是三氯氧磷（POCl3）液态源扩散，二是喷涂磷酸水溶液后链式扩散，三是丝网印刷磷浆料后链式扩散。本公司目前采用的是第一种方法。
POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源，它是无色透明液体，具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。其比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在潮湿空气中发烟。POCl3很容易发生水解，POCl3极易挥发，高温下蒸气压很高。为了保持蒸气压的稳定，通常是把源瓶放在0℃的冰水混
合物中。磷有极毒，换源时应在抽风厨内进行，且不要在尚未倒掉旧源时就用水冲，这样易引起源瓶炸裂。POCl 3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl 5）和五氧化二磷（P 2O 5），其反应式如下：
5POCl 3 3PCl 5 + P 2O 5 生成的P 2O 5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO 2）和磷原子，其反应式如下：
2P 2O 5 + 5Si 5SiO 2 + 4P
由上面反应式可以看出，POCl 3热分解时，如果没有外来的氧（O 2）参与其分解是不充分的，生成的PCl 5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O 2存在的情况下，PCl 5会进一步分解成P 2O 5并放出氯气（Cl 2）其反应式如下：
4PCl 5 +5O 2 2P 2O 5 +10Cl 2
生成的P 2O 5又进一步与硅作用，生成SiO 2和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使POCl 3充分的分解和避免PCl 5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气，在有氧气的存在时，POCl 3热分解的反应式为：
4 POCl 3 + 3O 2 2P 2O
5 + 6Cl 2
POCl 3分解产生的P 2O 5淀积在硅片表面，P 2O 5与硅反应生成SiO 2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散，反应式如前所示：
2P 2O 5 + 5Si 5SiO 2 + 4P
POCl 3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN 结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大的结面积的太阳电池是非常重要的。
四、POCl 3液态源扩散装置
磷扩散装置如附图4-1所示，这里有几点说明。如图所示除了磷扩散外，还有一个TCA 瓶，这是用于清洗石英管道而设置的。其基本原理是：1:1:1三氯乙烷（C 2H 3Cl 3）高温氧化分解，产生的氯分子与重金属原子化合后被气体带走，达到清洗石英管道的目的。其反应式为：
C 2H 3Cl 3 + O 2 Cl 2 + H 2O + CO 2
+…… 磷扩散源是无色透明有窒息性气味的毒性液体，所以要求扩散系统必须有很高的密封性，特别是源瓶进出口两端最好用聚四氟乙烯来连接，若用其它塑料管或乳胶管连接时易被腐蚀，需要经常更换新管。接口处用聚四氟带封闭，由系统流出的气体应通进排风管道连接到室外，不能泄露在室内。
源瓶要严加密封，切勿让湿气进入源瓶，因为POCl 3易吸水汽而变质，使扩散表面浓度上不去，其反应式如下： 2POCl 3 + 3H 2O P 2O 5 + 6HCl
所以如果发现POCl 3出现淡黄色时就不能再用了。
磷扩散的系统应保持清洁干燥，如果石英管内有水汽存在，就会使管内P 2O 5水解生成偏磷酸（HPO 3），使管道内出现白色沉积物和粘滞液体，石英舟容易粘在管道上，不易拉出。因此对扩散气体脱水是十分重要的。
>600℃ 过量氧
加热
五、TCA工艺
1
2、TCA清洗：
石英管清洗后，采用TCA清洗。平时生产中也要三天做一次TCA清洗。当炉温升至预定温度（1050℃）后直接运行TCA工艺，直至TCA+饱和工艺结束。
六、扩散层薄层电阻
在太阳电池扩散工艺中，扩散层薄层电阻是反映扩散层质量符合设计要求与否的重要工艺指标之一。对应于一对确定数值的结深和薄层电阻，扩散层的杂质分布是确定的。也就是说，把薄层电阻的测量同结深的测量结合起来，我们就能够了解到扩散入硅片内部杂质的具体分布。深入了解薄层电阻的定义和测试方法，对我们控制扩散条件和提高产品质量具有十分现实的意义。
1、薄层电阻的定义
扩散层的薄层电阻也称方块电阻，常分别用Rs和R口表示。所谓薄层电阻，就是表面为正方形的半导体薄层在电流方向（电流方向平等于正方形的边，见图6-1）所呈现的电阻。我们知道金属导体的电阻公式R=ρl /s，R是电阻，ρ电阻率，s面积，l长度。与之类似薄层电阻的大小应为：Rs=ρl / lXj=ρ/Xj ，可见，薄层电阻的大小与薄层的平均电阻率成正比，与薄层的厚度成反比（一般电阻的大小与边长成正比），而与正方形的边长无关，其单位为欧姆。为了表示薄层电阻不同于一般电阻，其单位常用[欧姆/方块]或[Ω/口]表示。
2、扩散层薄层电阻的测试
目前生产中，测量扩散层薄层电阻广泛采用四探针法。测量装置示意图如图6-2所示。图中直线陈列四根金属探针（一般用钨丝腐蚀而成）排列在彼此相距为S一直线上，并且要求探针同时与样品表面接触良好，外面一对探针用来通电流、当有电流注入时，样品内部各点将产生电位，里面一对探针用来测量2、3点间的电位差。
目前我们使用的四探针测试仪是由广州半导体材料研究所生产的专用仪器，采用集成电路为核心器件，应用了模拟和数字电子技术，测量取数快、易操作。考虑到测试样品尺寸，薄厚等因素采用以下公式：R口=[V*F(D/S)*F(w/s)*Fsp]/I Ω/口
式中：V——2、3探针间取出的电压值
I——1、4探针间流过的电流值
D——样品直径
S——平均探针间距
Fsp——探针间距修正系数
F(w/s)——样品厚度修正系数
F(D/S)——样品直径修正系数
测试中根据我们所测样品的外形尺寸和硅片厚度查找测试仪说明书附录相对应的F(w/s)、F(D/S)值，计算测试电流：I（I= F(D/S)*F(w/s)*Fsp），在仪器上调节电位器W1和W2，使测试电流显示值为计算值，然后按键选择“R口”，仪器则直接显示测量结果（Ω/口），详见四探针测试仪器说明书。
扩散目的：是为了形成p-n结，p-n结是电池片的结构基础。下面讲一下p-n结的形成过程。
当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起时，由于交界面处存在载流子浓度的差异，这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。但是，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使Ｐ区和Ｎ区中原来的电中性条件破坏了。Ｐ区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，Ｎ区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，它们集中在Ｐ区和Ｎ区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的ＰＮ结。
PN结的制造
制造一个PN结并不是把两块不同类型（p型和n型）的半导体接触在一起就能形成的。
必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域，另一部分是N型区域。
也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接触。
POCl3磷扩散原理
第三章 扩散工艺 在前面“材料工艺”一章，我们就曾经讲过一种叫“三重扩散”的工艺，那是对衬底而言相同导电类型杂质扩散。这样的同质高浓度扩散，在晶体管制造中还常用来作欧姆接触，如做在基极电极引出处以降低接触电阻。除了改变杂质浓度，扩散的另一个也是更主要的一个作用，是在硅平面工艺中用来改变导电类型，制造PN 结。 第一节 扩散原理 扩散是一种普通的自然现象，有浓度梯度就有扩散。扩散运动是微观粒子原子或分子热运动的统计结果。在一定温度下杂质原子具有一定的能量，能够克服某种阻力进入半导体，并在其中作缓慢的迁移运动。 一．扩散定义 在高温条件下，利用物质从高浓度向低浓度运动的特性，将杂质原子以一定的可控性掺入到半导体中，改变半导体基片或已扩散过的区域的导电类型或表面杂质浓度的半导体制造技术，称为扩散工艺。 二．扩散机构 杂质向半导体扩散主要以两种形式进行： 1．替位式扩散 一定温度下构成晶体的原子围绕着自己的平衡位置不停地运动。其中总有一些原子振动得较厉害，有足够的能量克服周围原子对它的束缚，跑到其它地方，而在原处留下一个“空位”。这时如有杂质原子进来，就会沿着这些空位进行扩散，这叫替位式扩散。硼（B ）、磷（P ）、砷（As ）等属此种扩散。 2．间隙式扩散 构成晶体的原子间往往存在着很大间隙，有些杂质原子进入晶体后，就从这个原子间隙进入到另一个原子间隙，逐次跳跃前进。这种扩散称间隙式扩散。金、铜、银等属此种扩散。 三． 扩散方程 扩散运动总是从浓度高处向浓度低处移动。运动的快慢与温度、浓度梯度等有关。其运动规律可用扩散方程表示，具体数学表达式为： N D t N 2?=?? （3-1） 在一维情况下，即为： 22x N D t N ??=?? （3-2） 式中：D 为扩散系数，是描述杂质扩散运动快慢的一种物理量； N 为杂质浓度； t 为扩散时间； x 为扩散到硅中的距离。 四．扩散系数 杂质原子扩散的速度同扩散杂质的种类和扩散温度有关。为了定量描述杂质扩散速度，引入扩散系数D 这个物理量，D 越大扩散越快。其表达式为： KT E e D D ?-=0 （3-3）
第六章：经济与产业 第一节：经济增长与城市发展 ①.经济视角的城市 城市的经济特征：从经济产业角度看，城市有着区别于乡村的三个基本特征 A：城市是人口和经济活动的高度密集区。 B：城市以农村剩余为存在前提，以第二产业和第三产业为发展基础。 C：城市是专业化网络市场分工的交易中心。 2.城市的空间范围 在行政意义上有“建市制”和“建制镇”但从经济角度看，一个城市的影响力并不局限在其行政边界内。行政边界只是基于历史边缘，文化习俗以及行政管理的需要而划定的空间范围。 3.城市的维系和成长 为什么城市能够维系自身的存在？为什么部分城市会持续成长，有的甚至成为人口超千万的特大城市？一个简短的回答是：“集聚经济”。集聚经济，或者说不同经济活动的频繁接触时城市经济的基本特征，也是城市形成，生存和发展的重要动力和基础。 ②城市和经济
1.城市发展离不开经济增长 城市经济增长可以从多个方面来衡量，首先，可以用地区生产总值（GDP)来衡量，其次，增长也反映城市平均工资的增长或人均收入的增长，除此之外，传统的，非地理意义的经济增长来源主要包括以下几个方面。 A：资本构成深化。物质资本包括，人类用一生恒产所有产品和服务的物质资料。 B：人力资本增长，人力资本包括人的知识和技能，是通过教育，培训和时实践获取。 C：技术流程 2.城市是经济发展的只要发生地 工业化—城镇化，服务化—城镇化的关系已经密不可分。 3.把握城市发展需要认识经济活动 A:推动和塑造城市化的核心动力是经济活动。 B：城市规划以土地使用规划为核心，传统的土地利用规划机制仅仅能够有效防止不合需要的发展不会发生，但不能保证真正需要的发展在他们所需要的地方和时间发生。 4.城市规划机制是基于市场失灵 A:一般认为，市场机制是社会资源配置最具效率的机制，所以市场机制要在资源配置中起基础性作用。
扩散原理及技术介绍 袁泽锐 2011.01.17
主要内容 扩散的微观规律 扩散的宏观规律 扩散对电性能的影响 扩散对晶体缺陷的影响 2
一、扩散的微观规律 扩散和布朗运动 扩散机制 晶体中的扩散 晶格原子的扩散 影响扩散系数的因素 3
1.1 扩散和布朗运动 布朗运动又称热运动，不仅在气体和液体中有，在固体中也同样存在；在固体中原子不断地从一个平衡位置跃迁到另一个平衡位置。例如，1223K时碳原子在 γ-Fe中每秒钟要跃迁1010次。 在晶格中原子每次跃迁的距离就是该方向上的原子间距a。一个原子经过多次跃迁才出现一个净位移，如下图所示。但单位时间内原子跃迁的次数愈多造成较大净位移的可能性愈大，或者说回到原来位置的可能性愈小。 所以可以认为单位时间内的净位移愈大，表征布朗运动愈 强烈。这种净位移的大小与浓度梯度的存在与否无关。没 有浓度梯度时原子的布朗运动照样存在，只是不出现定向 扩散流。 4
5 平均平方位移 各原子净位移，从统计观点看，由于有正有负，加起来为零。为了表征布朗运动的强弱，特引入平均平方位移。 平均平方位移的计算方法为：把每个杂质原子净位移的平方加起来再除以杂质原子总数。表示如下： 2222 12N X X X X N +++= 每个杂质原子平方位移和每次跃迁的关系式为： ()1 2 22121 11 2n n n i n j j k j j k j X s s s s s s ?===+=+++=+∑∑ ∑ 上式中，不可能为零，所以n 愈大，愈大，即的大小反映了布朗 运动的强弱。 2j s 2i X 2 X
一、硼扩散工艺原理（液态源） 目前，液态源硼扩散常用：硼酸三甲酯B(CH3O)3，硼酸三丙酯，三溴化硼B(B2)3，无水硼酸三甲酯B(CH3O)3，为无色透明液体，在室温下挥发形成，具有较高真气压，硼酸三甲酯遇水易分解，升成硼酸和甲醇。 B（CH3O）+ 3H2O=H3BO3 + 3（CH3OH） B（CH3O）500℃以上B2O3 + CO2 + H2O + C 2B2O3 + 3Si = 3SiO2 + 4B 硼酸三甲酯在高温（500℃以上）能够分解出三氧化二硼（B2O3），而三氧化二硼在900℃左右又能与硅片起反应，生成硼原子，并沉积在硅片表面，这就是预沉积过程；沉积后在基区窗口表面上生成具有色彩的硼硅玻璃。 二、硼扩散装置： 硼再分布：当炉温升到预定温度（1180℃以后）通干O2 20分钟，排除管道内空气，同时加热水浴瓶，是水浴温度达到设定温度值950℃，一切就绪后，即可将正片和陪片一起装入石英舟推入炉子恒温区，先通5分钟干氧，在改通30分钟湿氧，最后通5分钟干氧，时间到即可把硅片拉出石英管，倒在铜块上淬火，防止慢降温时，金从硅体中析出。 一、磷扩散工艺原理 5POCl3 >600℃3PCl5 + P2O5 2P2O5 + 5Si = 5SiO2 + 4P 4PCl5+5O2 过量O2 2P2O5+6Cl2 4PCl3+3O2 过量O2 2P2O5+6Cl2 磷预沉积时，一般通N2为20～80ml/分，O2为20～40ml/分，O2可通过，也可不通过源。 二、磷扩散装置
磷扩散源POCl3是无色透明有窒息性气味的毒性液体，要求扩散系统密封性好，源瓶进出口两端最好用聚四氟乙烯或聚氯乙烯管道连接。若用其他塑料管或乳胶管连接易被腐蚀，就需要经常更换。接口处最好用封口胶，由系统流出气体应通过排风管排到室外，不要泄漏在室内。 源瓶要严加密封，切勿让湿气进入源瓶。因为三氯氧磷吸水汽而变质，做扩散温度上不去。 2POCl3+3H2O=P2O5+5HCl 发现三氟氧磷出现淡黄色就不能使用。 一、磷沉积工艺条件： 炉温：1050℃ 气体流量：小N2为20～80ml/分小O2为20～40ml/分大N2为500ml/分 源温：0℃ 二、磷再分布工艺条件： 炉温：950℃～1000℃O2流量：500ml/分水温：95℃ 三、高温短时间磷扩散： 1、磷预沉积： 炉温：1200℃扩散源：POCl3 大N2流量300ml/分 小N2流量：70ml/分O2流量：85ml/分 扩散时间：4～5分钟（通源）+3分钟（关源） 2、磷再分布（三次氧化） 炉温：900℃O2流量：500ml/分 氧化时间：15分（湿O2）+10分（干O2） 四、HCl抛光： 当炉温1180℃时，HCl/N2=1.1%，N2流量为400ml/分情况下，抛光30分钟。 五、磷合金工艺文件：合金温度：500℃～570℃，合金时间：10～20分钟。
扩散基本知识 一、半导体基本知识 太阳电池是用半导体材料硅做成的。容易导电的是导体，不易导电的是绝缘体，即不像导体那样容易导电又不像绝缘体那样不容易导电的物体叫半导体，譬如：锗、硅、砷化缘等。 世界上的物体都是由原子构成的，从原子排列的形式来看，可以把物体分成2大类，晶体和非晶体。晶体通常都有特殊的外形，它内部的原子按照一定的规律整齐地排列着；非晶体内部原子排列乱七八糟，没有规则；大多数半导体都是晶体。半导体材料硅是原子共价晶体，在晶体中，相邻原子之间是以共用电子结合起来的。硅是第四族元素，硅原子的电子层结构为2、8、4，它的最外层的四个电子是价电子。因此每个硅原子又分别与相邻的四个原子形成四个共价键，每个共价键都是相邻的两个原子分别提供一个价电子所组成的。 如果硅晶体纯度很高，不含别的杂质元素，而且晶体结构很完美，没有缺陷，这种半导体叫本征半导体，而且是单晶体。而多晶体是由许多小晶粒聚合起来组成的，每一晶体又由许多原子构成。原子在每一晶粒中作有规则的整齐排列，各个晶粒中原子的排列方式都是相同的。但在一块晶体中各个晶粒的取向（方向）彼此不同，晶粒与晶粒之间并没有按照一定的规则排列，所以总的来看，原子的排列是杂乱无章的，这样的晶体，我们叫它多晶体。 半导体有很特别的性质：导电能力在不同的情况下会有非常大的差别。光照、温度变化、适当掺杂都会使半导体的导电能力显著增强，尤其利用掺杂的方法可以制造出五花八门的半导体器件。但掺杂是有选择的，只有加入一定种类和数量的杂质才能符合我们的要求。 我们重点看一下硼和磷这两种杂质元素。硼是第三族主族元素，硼原子的电子层结构为2、3，由于硼原子的最外电子层只有三个电子，比硅原子缺少一个最外层电子，因此当硼原子的三个最外层价电子与周围最邻近的三个硅原子的价电子结合成共价键时，在与第四个最邻近的硅原子方向留下一个空位。这个空位叫空穴，它可以接受从邻近硅原子上跳来的电子，形成电子的流动，参与导电。硼原子在硅晶体中起着接受电子的作用，所以叫硼原子为受主型杂质。掺有受主型杂质的半导体，其导电率主要是由空穴决定的，这种半导体又叫空穴型或P型半导体。 磷是周期表中第五族元素，磷原子的电子层结构为2、8、5，它的最外层的五个电子是价电子。由于磷原子比硅原子多一个最外层电子，因此当磷原子的四个价电子与周围最邻近的四个硅原子的价电子形成共价键后，还剩余一个价电子。这个价电子很容易成为晶体中的自由电子参与导电。磷原子在硅晶体中起施放电子的作用，所以叫磷原子为施主型杂质。掺有施主型杂质的半导体，其导电率主要是由电子决定的，这种半导体又叫电子型半导体或n型半导体。 二、扩散基本知识 我们知道，太阳能电池的心脏是一个PN结。我们需要强调指出，PN结是不能简单地用两块不同类型（p型和n型）的半导体接触在一起就能形成的。要制造一个PN结，必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域，另一部分是N型区域。也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接
化学工艺学 第一章 1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系？ 答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。 2现代化学工业的特点？ 答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（2）向大型化、综合化，精细化发展；（3）多学科合作、技术密集型生产；（4）重视能量的合理利用，积极采用节能工艺和方法；（5）资金密集，投资回收速度快，利润高；（6）安全与环境保护问题日益突出。 1. 生产磷肥的方法是哪两类？ 答：生产磷肥的两种方法是： （1）酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。 2、石油的主要组成是什么？ 答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。 第二章 1.化工生产过程包括哪些？ 答：化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制。 2、化工生产过程的定义及工艺流程图是什么？ 答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。工艺流程多采用图示方法来表达，称为工艺流程图。 5、进行工艺流程设计常用的三种方法是什么？
扩散工艺培训----主要设备、热氧化、扩散、合金
前言： 扩散部按车间划分主要由扩散区域及注入区域组成，其中扩散区域又分扩散老区和扩散新区。扩散区域按工艺分，主要有热氧化、扩散、LPCVD、合金、清洗、沾污测试等六大工艺。本文主要介绍热氧化、扩散及合金工艺。 目录 第一章：扩散区域设备简介…………………………………… 第二章：氧化工艺 第三章：扩散工艺 第四章：合金工艺
第一章：扩散部扩散区域工艺设备简介 炉管设备外观： 扩散区域的工艺、设备主要可以分为： 炉管：负责高温作业，可分为以下几个部分： 组成部分功能 控制柜→对设备的运行进行统一控制； 装舟台：→园片放置的区域，由控制柜控制运行 炉体：→对园片进行高温作业的区域，由控制柜控制升降温 源柜：→供应源、气的区域，由控制柜控制气体阀门的开关。FSI：负责炉前清洗。
第二章：热氧化工艺 热氧化法是在高温下（900℃-1200℃）使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。热氧化的目的是在硅片上制作出一定质量要求的二氧化硅膜，对硅片或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。硅片氧化前的清洗、热氧化的环境及过程是制备高质量二氧化硅膜的重要环节。 2. 1氧化层的作用 2．1．1用于杂质选择扩散的掩蔽膜 常用杂质(硼,磷,砷等)在氧化层中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，因此氧化层具有阻挡杂质向半导体中扩散的能力。利用这一性质，在硅上的二氧化硅层上刻出选择扩散窗口，则在窗口区就可以向硅中扩散杂质，其它区域被二氧化硅屏蔽，没有杂质进入，实现对硅的选择性扩散。 1960年二氧化硅就已被用作晶体管选择扩散的掩蔽膜，从而导致了硅平面工艺的诞生，开创了半导体制造技术的新阶段。同时二氧化硅也可在注入工艺中，作为选择注入的掩蔽膜。作为掩蔽膜时，一定要保证足够厚的厚度，杂质在二氧化硅中的扩散或穿透深度必须要小于二氧化硅的厚度，并有一定的余量，以防止可能出现的工艺波动影响掩蔽效果。 2．1. 2缓冲介质层 其一：硅与氮化硅的应力较大，因此在两层之间生长一层氧化层，以缓冲两者之间的应力，如二次氧化；其二：也可作为注入缓冲介质，以减少注入对器件表面的损伤。 2．1．3电容的介质材料 电容的计算公式： C=ε0*εr *S/d ε0：真空介质常数 εr ：相对介电常数 S ：电容区面积 D ：介质层厚度 P-Well SiO 2 Si 3N 4
1.1948年，拉斯韦尔提出了著名的5W传播模式，确定了传播学的研究范围。 2.香农——韦弗第一次提出“噪音”的概念，噪音在信息传递过程中可造成干扰，由此产生信息的衰减和失真。 3．传播学的两大阵营包括：传统学派和批评学派。 4.传播学的定量研究方法主要有：调查研究法、内容分析法、实验法、个案研法 5.传播学的四位奠基人:拉斯韦尔、拉扎斯菲尔德、库尔特卢因、霍夫兰 6.被称为“传播学之父”的学者是威尔伯施拉姆。 7.传播的英文是communication 8.传播的四种基本类型:人内传播、人际传播、组织传播、大众传播 9.美国（传统学派）欧洲（批判学派） 10.三论：信息论、控制论、系统论 11.能动性和创造性是人类语言区别于动物信号系统的最根本特征 名词解释 1.大众传播学 大众传播学是研究大众传播事业的产生、发展、及其与社会的关系、
研究大众传播的内容、过程、功能与效果的学问。 2.“麻醉精神” 麻醉精神指大大小小的传媒给人们带来的讯息，其数量之多已达到令人难以招架的地步。而且人们花费许多时间从事这种视听活动，自认为已经充分了解周围的社会，实际上他们已没有多少机会直接投身社会活动，与社会的关系反而日趋疏远和冷漠了。 3.受众 传播学中的“受众”一词，是社会信息传播的接受者群体的总称。大众传播的受众，则指报刊读者、广播听众和电视观众，是通称这些信息接受者的集合名称。 4.意见领袖：指在人际传播网络中经常为他人提供信息，同时对他 人施加影响的“活跃分子”。在大众传播效果的形成过程中起着重要的中介或过滤的作用，将信息扩散给受众，形成信息传递的两级传播。 5.传播效果：“传播效果”这一概念具有双重含义：1指带有说服动 机的传播行为在受传者身上引起的心理、态度和行为的变化；2指传播活动，尤其是报刊、广播、电视等大众传播媒介对受传者和社会所产生的一切影响和结果（直接+间接+潜在）的总体。 6.拟态环境：就是我们所说的由大众传播活动形成的信息环境，并 不是现实环境的镜子式的再现，而是传播媒介通过对象征性事件或信息进行选择和加工、重新加以结构化以后向人们提示的环境。 7.议程设置功能：指传媒的新闻报道和信息传达活动以赋予各种议
扩散工艺培训 一、扩散目的 在P型衬底上扩散N型杂质形成PN结。达到合适的掺杂浓度ρ/方块电阻R□。即获得适合太阳能电池PN结需要的结深和扩散层方块电阻。 R□的定义：一个均匀导体的立方体电阻 ,长L，宽W，厚d R= ρ L / d W =(ρ/d) (L/W)此薄层的电阻与（L / W）成正比，比例系数为（ρ /d）。这个比例系数叫做方块电阻，用R□表示： R□ = ρ / d R = R□（L / W） L= W时R= R□，这时R□表示一个正方形薄层的电阻，与正方形边长大小无关。 单位Ω/□，方块电阻也称为薄层电阻Rs 在太阳电池扩散工艺中，扩散层薄层电阻是反映扩散层质量是否符合设计要求的重要工艺指标之一。 制造一个PN结并不是把两块不同类型（P型和N型）的半导体接触在一起就能形成的。必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域，另一部分是N型区域。也就是晶体内部形成P型和N型半导体接触。 目前绝大部分的电池片的基本成分是硅，在拉棒铸锭时均匀的掺入了B(硼)，B原子最外层有三个电子，掺B的硅含有大量空穴，所以太阳能电池基片中的多数载流子是空穴，少数载流子是电子，是P型半导体.在扩散时扩入大量的P(磷)，P原子最外层有五个电子，掺入大量P的基片由P型半导体变为N型导电体，多数载流子为电子,少数载流子为空穴。 在P型区域和N型区域的交接区域，多数载流子相互吸引，漂移中和，最终在交接区域形成一个空间电荷区，内建电场区。在内建电场区电场方向是由N区指向P区。当入射光照射到电池片时，能量大于硅禁带宽度的光子穿过减反射膜进入硅中，在N区、耗尽区、P区激发出光生电子空穴对。光生电子空穴对在耗尽区中产生后，立即被内建电场分离，光生电子被进入N区，光生空穴则被推进P区。光生电子空穴对在N区产生以后,光生空穴便向PN结边界扩散，一旦到达PN结边界，便立即受到内建电场作用，被电场力牵引做漂移运动,越过耗尽区进入P区，光生电子(多子)则被留在N区。P区中的光生电子(少子)同样的先因为扩散，后因为漂移而进入N区，光生空穴(多子)则留在P区.在PN结的两侧形成了正负电荷的积累，产生了光生电压,这就是“光生伏特效应”。 二、太阳电池磷扩散方法 1、三氯氧磷（POCl3）液态源扩散（本公司现在采用的方法） 2、喷涂磷酸水溶液后链式扩散 3、丝网印刷磷浆料后链式扩散 三、磷扩散的基本原理 三氯氧磷（POCl3）在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下： 生成的五氧化二磷（P2O5）在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：
扩散工艺 前言： 扩散部按车间划分主要由扩散区域及注入区域组成，其中扩散区域又分扩散老区和扩散新区。扩散区域按工艺分，主要有热氧化、扩散、LPCVD、合金、清洗、沾污测试等六大工艺。本文主要介绍热氧化、扩散及合金工艺。 目录 第一章：扩散区域设备简介…………………………………… 第二章：氧化工艺 第三章：扩散工艺 第四章：合金工艺
第一章：扩散部扩散区域工艺设备简介 炉管设备外观： 扩散区域的工艺、设备主要可以分为： 炉管：负责高温作业，可分为以下几个部分： 组成部分功能 控制柜→对设备的运行进行统一控制； 装舟台：→园片放置的区域，由控制柜控制运行 炉体：→对园片进行高温作业的区域，由控制柜控制升降温 源柜：→供应源、气的区域，由控制柜控制气体阀门的开关。FSI：负责炉前清洗。
第二章：热氧化工艺 热氧化法是在高温下（900℃-1200℃）使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。热氧化的目的是在硅片上制作出一定质量要求的二氧化硅膜，对硅片或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。硅片氧化前的清洗、热氧化的环境及过程是制备高质量二氧化硅膜的重要环节。 2. 1氧化层的作用 2．1．1用于杂质选择扩散的掩蔽膜 常用杂质(硼,磷,砷等)在氧化层中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，因此氧化层具有阻挡杂质向半导体中扩散的能力。利用这一性质，在硅上的二氧化硅层上刻出选择扩散窗口，则在窗口区就可以向硅中扩散杂质，其它区域被二氧化硅屏蔽，没有杂质进入，实现对硅的选择性扩散。 1960年二氧化硅就已被用作晶体管选择扩散的掩蔽膜，从而导致了硅平面工艺的诞生，开创了半导体制造技术的新阶段。同时二氧化硅也可在注入工艺中，作为选择注入的掩蔽膜。作为掩蔽膜时，一定要保证足够厚的厚度，杂质在二氧化硅中的扩散或穿透深度必须要小于二氧化硅的厚度，并有一定的余量，以防止可能出现的工艺波动影响掩蔽效果。 2．1. 2缓冲介质层 其一：硅与氮化硅的应力较大，因此在两层之间生长一层氧化层，以缓冲两者之间的应力，如二次氧化；其二：也可作为注入缓冲介质，以减少注入对器件表面的损伤。 2．1．3电容的介质材料 电容的计算公式： C=ε 0*εr *S/d ε0：真空介质常数 εr ：相对介电常数 S ：电容区面积 D ：介质层厚度 P-Well SiO 2 Si 3N 4
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述：脱硫过程就是吸收，吸附，催化氧化和催化还原，石灰石浆液洗涤含SO 2 烟气，产生化学反应分离出脱硫副产物，化学吸收速率较快与扩散速率有关，又与化学反应速度有关，在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡（液气比L/G，烟气和石灰石浆液的比），又服从于化学平衡（钙硫比Ca/S，二氧化硫与炭酸钙的化学反应）。 1、气相：烟气压力，烟气浊度，烟气中的二氧化硫含量，烟尘含量，烟气中的氧含量，烟气温度，烟气总量 2、液相：石灰石粉粒度，炭酸钙含量，黏土含量，与水的排比密度， 3、气液界面处：参加反应的主要是SO 2和HSO 3 －，它们与溶解了的CaCO 3 的反应 是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述： 1、 SO 2 在气流中的扩散， 2、扩散通过气膜 3、 SO 2 被水吸收，由气态转入溶液态，生成水化合物 4、 SO 2 水化合物和离子在液膜中扩散 5、石灰石的颗粒表面溶解，由固相转入液相 6、中和（SO 2 水化合物与溶解的石灰石粉发生反应） 7、氧化反应 8、结晶分离，沉淀析出石膏， 三、烟气的成份：火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧 化硫，使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质： ①. 二氧化硫SO 2 的物理、化学性质：无色有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大，易液化（沸点-10℃），易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能 溶解40体积的二氧化硫，成弱酸性。SO 2 为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性、
还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出，在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性，液体SO 2 无色透明，是良好的制冷剂和溶剂，还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。 ②. 三氧化硫SO 3的物理、化学性质：由二氧化硫SO 2 催化氧化而得，无色易挥 发晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。SO 3为酸性氧化物，SO 3 极易溶于水，溶于 水生成硫酸H 2SO 4 ,同时放出大量的热， ③. 硫酸H 2SO 4 的物理、化学性质：二元强酸，纯硫酸为无色油状液体，凝固点 为10.4℃，沸点338℃，密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热，具有强氧化性（是强氧化剂）和吸水性，具有很强的腐蚀性和破坏性， 五、石灰石湿－石膏法脱硫化学反应的主要动力过程： 1、气相SO 2被液相吸收的反应：SO 2 经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 酸H 2SO 3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO 3 －和氢离子H＋，当PH值较高时， HSO 3二级电离才会生成较高浓度的SO 3 2－，要使SO 2 吸收不断进行下去，必须中和 电离产生的H＋，即降低吸收剂的酸度，碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H＋当吸收液中的吸收剂反应完后，如果不添加新的吸收剂或添加量不足，吸收液的酸 度迅速提高，PH值迅速下降，当SO 2溶解达到饱和后，SO 2 的吸收就告停止，脱 硫效率迅速下降 2、吸收剂溶解和中和反应：固体CaCO 3的溶解和进入液相中的CaCO 3 的分解， 固体石灰石的溶解速度，反应活性以及液相中的H＋浓度（PH值）影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应，以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形 成是一个关键步骤，因为SO 2正是通过Ca2+与SO 3 2-或与SO 4 2-化合而得以从溶液中 除去， 3、氧化反应：亚硫酸的氧化，SO 32－和HSO 3 －都是较强的还原剂，在痕量过渡金属 离子（如锰离子Mn2+）的催化作用下，液相中的溶解氧将它们氧化成SO 4 2－。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气，烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。 4、结晶析出：当中和反应产生的Ca2+、SO 32－以及氧化反应产生的SO 4 2－，达到一 定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。沉淀产物： ①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO 3·1/2H 2 O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶 体、二水硫酸钙CaSO 4·2H 2 O。这是由于氧化不足而造成的，系统易产生硬垢。
《材料结构》习题：固体中原子及分子的运动 1. 已知Zn在Cu中扩散时D0= 2.1×10-5m2/s，Q=171×103J/mol。试求815℃时Zn在Cu中的扩散系数。 2. 已知C在γ铁中扩散时D0=2.0×10-5m2/s，Q=140×103J/mol; γ铁中Fe自扩散时 D0=1.8×10-5m2/s，Q=270×103J/mol。试分别求出927℃时奥氏体铁中Fe的自扩散系数和碳的扩散系数。若已知1％Cr可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q=143×103J/mol，试求其扩散系数的变化和对比分析以上计算结果。 3. 若将铁棒置于一端渗碳的介质中，其表面碳浓度达到相应温度下奥氏体的平衡浓度C S。试求 （1）结合铁－碳相图，试分别示意绘出930℃和800℃经不同保温时间（t1 习题4答案： 1．解：根据扩散激活能公式得 3-5132017110exp() 2.110exp 1.2610m /s 8.314(815273)-???=-=??-=? ??+?? Cu Zn Q D D RT 2．解：根据扩散激活能公式得 3γ-5172027010exp() 1.810exp 3.1810m /s 8.314(927273)-???=-=??-=? ??+??Fe Q D D RT 3γ-5112014010exp() 2.010exp 1.6110m /s 8.314(927273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT 已知1％Cr 可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q =143×103J/mol ， 所以，3γ-51120143.310exp() 2.010exp 1.1610m /s 8.314(927273)-???'=-=??-=? ??+??C Q D D RT 由此可见，1％Cr 使碳在奥氏体铁中的扩散系数下降，因为Cr 是形成碳化物的元素，与碳的亲和力较大，具有降低碳原子的活度和阻碍碳原子的扩散的作用。 3．（1）参见204页。 （2）若渗碳温度低于727℃，不能达到渗碳目的。因为在727℃以下，铁为α相，而C 在α－Fe 中的溶解度非常小（最高为在727℃时为0.0218％）。 4．解：（1）在870℃下， 3γ-5122014010exp() 2.010exp 8.010m /s 8.314(870273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT 在930℃下， 3γ-5112014010exp() 2.010exp 1.6710m /s 8.314(930273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT （2）低碳钢渗碳的扩散方程解为 0()erf =--S S C C C C 所以，渗层厚度∝x = 所以，1122112 1 1.67101020.9h 8.010--??===?D t t D 。 （3 ）根据低碳钢渗碳的扩散方程解0()erf S S C C C C =--得， 創新擴散理論 Theory of Diffusion of Innovation 國立嘉義大學生物事業管理所 研究生 張雅卿 摘要 擴散到底是什麼，其實在我們的生活中有許多它的應用。有些人常不解為什麼一項好的發明，或一個可以造福個人或眾人的觀念，在推廣的時候，沒有想像中的容易；而相對不好的產品，卻可以繼續大行其道。 進步的科技與快速的研發，加速產品生命發展的腳步，更激烈了市場爭戰情勢，企業須不斷進行創新以取代進入衰退期的產品與事業、降低所面對之風險。然而並非所有創新事物皆得以為廣大市場所接受，曾有學者估計過， 新產品上市時的失敗率約為75% ，於僅有四分之一的創新可能成功的情況下，企業進行商情分析時莫不謹慎，有鑑於此，許多學者紛紛投入潛在市場的預估、新產品採用與擴散行為之研究，所以在此心得中，主要會針對企業的角度，探討創新擴散理論的應用。 一、為何要創新 「創新」是一種可以使企業資產再增添新價值的活動。當前企業普遍採行的持績改善，自廣義的定義，也可以被視為是一種「創新」，亦即企業的創新活動在本質上就包含持續改善產品、製程、客戶服務等 (陳志龍,2005)。 近年來，隨著網路及通訊科技的蓬勃發展，使得全球的經貿環境快速的變化，顧客的需求朝著多元化及個人化發展，市場區隔化越來越明顯，使得產業競爭更加激烈。當企業降低成本的效用偏低、企業的獲利空間有限時，提升產品或服務的附加價值，藉以區隔市場其他產品以創造利基市場的創新活動，就成為企業一項最好的競爭優勢。因此企業若要在瞬息萬變的環境中掌握競爭優勢，企業本身就要不斷地創新，利用創新來加強企業競爭力與適應力。「不創新，即滅亡」已成為今天企業奉為圭臬的一種說法。創新雖有較大的風險，但若企業不敢冒這種風險以創造未來世界，其實是冒另一種看不見的更大風險。 最早提出新事物发展S曲线理论的是美国新墨西哥大学的传播与新闻学教授Everett M. Rogers，他在"Diffusion of Innovations"一书中提出了新事物发展与扩散的五个步骤： 了解阶段：接触新技术新事物，但知之甚少。 兴趣阶段：发生兴趣，并寻求更多的信息。 评估阶段：联系自身需求，考虑是否采纳。 试验阶段：观察是否适合自己的情况。 采纳阶段：决定在大范围内实施。 几乎大部分新思想、新事物的创新扩散的传播过程是呈“S”形曲线。开头人数很少，扩散的进程很慢，当人数增加到居民的10%～25%时会突然加快，曲线呈迅速上升趋势，而在接近于最大饱和点时再次慢下来。在这一过程中，那些早期的采用者为后来的普及提供了必要的帮助。这些早期的采用者可能通过人际传播的方式劝说别人采用某项新技术。在罗杰斯看来，早期采用者就是愿意率先使用新技术、新产品等新事物并甘愿为之承担风险的那部分人。他们不仅能够接受新产品初期的局限性，还经常通过口头传播，使他们所处各群体的意见领袖们相信并且采用新产品。之后，意见领袖们又向处在他们人际传播范围中的受众扩散影响，于是更多的人接受新产品。 罗杰斯指出，创新事物在一个社会系统中要能继续扩散下去，首先必须有一定数量的人采纳这种创新物。通常，这个数量是人口的10％-20%。创新扩散比例一旦达到临界数量，扩散过程就起飞，进入快速扩散阶段。饱和点（saturated point）的概念是指创新在社会系统中一般不总能100％扩散。事实上，很多创新在社会系统中最终只能扩散到某个百分比。当系统中的创新采纳者再也没有增加时，系统中的创新采纳者数量（绝对数量表示）或创新采纳者比例（相对数量表示），就是该创新扩散的饱和点。 罗杰斯认为，创新扩散总是借助一定的社会网络进行的，在创新向社会推广和扩散的过程中，信息技术能够有效地提供相关的知识和信息，但在说服人们接受和使用创新方面，人际交流则显得更为直接、有效。因此，创新推广的最佳途径是将信息技术和人际传播结合起来加以应用。 根据创新扩散理论，罗杰斯对互联网的发展趋势做出了预测，他指出，到2002年7月，世界上互联网的用户人数已经超过5.44亿人，约占世界上的人口 ----主要设备、热氧化、扩散、合金 扩散部 2002年7月 前言： 扩散部按车间划分主要由扩散区域及注入区域组成，其中扩散区域又分扩散老区和扩散新区。扩散区域按工艺分，主要有热氧化、扩散、LPCVD、合金、清洗、沾污测试等六大工艺。本文主要介绍热氧化、扩散及合金工艺。 目录 第一章：扩散区域设备简介…………………………………… 第二章：氧化工艺 第三章：扩散工艺 第四章：合金工艺 第一章：扩散部扩散区域工艺设备简介 炉管设备外观： 扩散区域的工艺、设备主要可以分为： 炉管：负责高温作业，可分为以下几个部分： 组成部分功能 控制柜→对设备的运行进行统一控制； 装舟台：→园片放置的区域，由控制柜控制运行 炉体：→对园片进行高温作业的区域，由控制柜控制升降温 源柜：→供应源、气的区域，由控制柜控制气体阀门的开关。FSI：负责炉前清洗。 第二章：热氧化工艺 热氧化法是在高温下（900℃-1200℃）使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。热氧化的目的是在硅片上制作出一定质量要求的二氧化硅膜，对硅片或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。硅片氧化前的清洗、热氧化的环境及过程是制备高质量二氧化硅膜的重要环节。 2. 1氧化层的作用 2．1．1用于杂质选择扩散的掩蔽膜 常用杂质(硼,磷,砷等)在氧化层中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，因此氧化层具有阻挡杂质向半导体中扩散的能力。利用这一性质，在硅上的二氧化硅层上刻出选择扩散窗口，则在窗口区就可以向硅中扩散杂质，其它区域被二氧化硅屏蔽，没有杂质进入，实现对硅的选择性扩散。 1960年二氧化硅就已被用作晶体管选择扩散的掩蔽膜，从而导致了硅平面工艺的诞生，开创了半导体制造技术的新阶段。同时二氧化硅也可在注入工艺中，作为选择注入的掩蔽膜。作为掩蔽膜时，一定要保证足够厚的厚度，杂质在二氧化硅中的扩散或穿透深度必须要小于二氧化硅的厚度，并有一定的余量，以防止可能出现的工艺波动影响掩蔽效果。 2．1. 2缓冲介质层 其一：硅与氮化硅的应力较大，因此在两层之间生长一层氧化层，以缓冲两者之间的应力，如二次氧化；其二：也可作为注入缓冲介质，以减少注入对器件表面的损伤。 2．1．3电容的介质材料 电容的计算公式： C=ε 0*εr *S/d ε0：真空介质常数 εr ：相对介电常数 S ：电容区面积 D ：介质层厚度 P-Well SiO 2 Si 3N 4 Ｌｏｔｋａ－Ｖｏｌｔｅｒｒａ系统下的社会型危机信息扩散模型 钟琪１，２戚巍２张乐１ １．中国科学技术大学管理学院，合肥２３００２６；２．中国科学技术大学发展规划处，合肥２３００２６ 危机信息在扩散过程中的失真会导致社会型危机的损失呈几何级数扩大，研究危机信息的 扩散规律有助于社会型危机的应对．将危机信息分成真实信息和虚假信息两大类．从生态学角度来 看，可以把社会型危机信息扩散过程看成是真实信息和虚假信息争取灾民信任的动态竞争过程．在 Ｌｏｔｋａ－Ｖｏｌｔｅｒｒａ模型的基础上建立了社会型危机信息扩散模型，并进行仿真研究和实证分析．结果 表明，危机信息扩散过程中的平衡状态只与替代系数相关，达到平衡的时间与扩散率间的差值正相 关，而拐点由替代系数、扩散率和初始状态决定．最后提出了通过建立危机信息共享制度、危机信 息发布制度和多元参与机制以有效应对危机． 社会型危机信息；信息扩散模型；Ｌｏｔｋａ－Ｖｏｌｔｅｒｒａ模型；仿真 Ｃ９３１．２Ａ １０００－６７８８（２０１２）０１－０１０４－０７Ｓｏｃｉａｌ－ｐａｔｔｅｒｎ ｃｒｉｓｉｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｕｎｄｅｒ Ｌｏｔｋａ－Ｖｏｌｔｅｒｒａ ｓｙｓｔｅｍ ＺＨＯＮＧ ＱｉＱＩ ＷｅｉＺ ＨＡＮＧ Ｌｅ２０１０－０３－０１ 教育部人文社会科学基金（０８ＪＡ６３００８２） 作者简介：钟琪（１９８２－），男．江西黎川人，博士，研究方向为危机管理，Ｅ－ｍａｉｌ： ｑｉｚ３＠ｍａｉｌ．ｕｓｔｃ．ｅｄｕ．ｃｎ；戚巍（１９７５－），男，陕西西安人，博士，研究方向为战略管理、科技政策；张乐（１９８２－），男，安徽六安人，博士，研究方向为危机管理． 扩散工艺说明(尚德) 图号10 版号01 工位 名称 扩散 工位编 号 KS 需要 人数 第1张 共7张 1. 目的 确保单晶硅磷扩散工艺处于稳定受控状态 2. 适用范围 适用于单晶硅磷扩散工序 3. 责任 本工艺说明由技术部负责 4. 内容 4.1 工艺流程 4.1 按照设备点检表点检设备是否完好，符合运行条件。 4.2 升温 4.2.1 按照《扩散设备操作规程》进行升温。对于不常用的炉管，需先进行一次饱和。 4.3 装片、检验（见附页一） 4.3.1 打开传递窗，将片盒从传递窗拿出放到净化工作台里； 4.3.2 用舟叉将空石英舟端至净化工作台； 旧底图总号底图总号日期签名 SF 工艺说明名称编 号 SF5.405. 010GGS 产品 图号 SF5.405.0 10 版号01 工位 名称 扩散 工位编 号 KS 需要 人数 第2张 共7张 4.6 方块电阻测量（见附页三） 4.6.1 扩散工艺运行完毕后，用舟叉将石英舟端至卸片 台，按照从炉口到炉尾的方向依次均匀的取五片， 放入片盒中，注意区分扩散面和非扩散面，扩散 面一定要朝片盒的大面放置。 4.6.2 按照《四探针测试仪操作规程》测量方块电阻， 测量硅片中心点和四个角的方块电阻值，测量四 角方块电阻时注意探针距硅片边缘的距离要大于 1cm，测完后关闭四探针主机电源，并且正确填 写《方块电阻记录表》。 4.6.3 方块电阻值要求在40±5Ω范围内，不均匀度不 超过10％，如超出该范围，应立即通知工艺人员。 不均匀度的定义为：计算五片硅片的方块电阻平 均值，在这五个数值中取最大值和最小值， 技术扩散模型 一、贝叶斯模型 （一）、提出理论 托马斯?贝叶斯(Thomas Bayes) ，英国数学家.1702年出生于伦敦，做过神甫。1742年成为英国皇家学会会员。1763年4月7日逝世。贝叶斯在数学方面主要研究概率论。他首先将归纳推理法用于概率论基础理论，并创立了贝叶斯统计理论，对于统计决策函数、统计推断、统计的估算等做出了贡献.1763年发表了这方面的论著，对于现代概率论和数理统计都有很重要的作用。贝叶斯的另一著作《机会的学说概论》发表于1758年。贝叶斯所采用的许多术语被沿用至今。 （二）、模型的主要内容及假设 贝叶斯决策理论是主观贝叶斯派归纳理论的重要组成部分。 贝叶斯决策就是在不完全情报下，对部分未知的状态用主观概率估计，然后用贝叶斯公式对发生概率进行修正，最后再利用期望值和修正概率做出最优决策。 贝叶斯推理的问题是条件概率推理问题，这一领域的探讨对揭示人们对概率信息的认知加工过程与规律、指导人们进行有效的学习和判断决策都具有十分重要的理论意义和实践意义。 贝叶斯决策法是最常见的以期望为标准的分析方法。它是在不完全情报下，对部分未知的状态用主观概率估计，然后用贝叶斯公式对发生概率进行修正，最后再利用期望值和修正概率做出最优决策。 贝叶斯定理也称贝叶斯推理，早在18世纪，英国学者贝叶斯(1702～1761)曾提出计算条件概率的公式用来解决如下一类问题：假设H[,1],H[,2]…互斥且构成一个完全事件，已知它们的概率P(H[,i],i=1,2,…，现观察到某事件A与H[,1],H[,2]…相伴随而出现，且已知条件概率P(A/H[,i])，求P(H[,i]/A)。 1、重点 是一种以动态模型为研究对象的时间序列预测方法，在做统计推断时，一般模式是： 先验信息+总体分布信息+样本信息→后验分布信息 可以看出贝叶斯模型不仅利用了前期的数据信息，还加入了决策者的经验和判断等信息，并将客观因素和主观因素结合起来，对异常情况的发生具有较多的灵活性。这里以美国1960—2005年的出口额数据为例，探讨贝叶斯统计预测方法的应用。 煤层气扩散理论 2008年6月，闫宝珍、王延斌、倪小明通过计算研究表明，储层条件下，煤纳米级孔隙中甲烷存在3种扩散模式，且3种模式的扩散系数差别不大，比地表条件下扩散系数低1～2个数量级。 2008年8月，易俊、姜永东、鲜学福、张渝提出了利用温度梯度扩散模型建立超声热效应促进煤层瓦斯解吸一扩散的热平衡方程和物质平衡方程，应用Matlab工具实现了声场促进煤层瓦斯解吸扩散的数值模拟。为超声波促进煤层瓦斯解吸一扩散，提高煤层瓦斯抽采率提供了分析的理论基础。 2009年3月，张时音、桑树勋应用扩散理论模型模拟吸附扩散过程，研究吸附扩散的规律。研究表明：煤的孔隙结构是影响煤吸附扩散过程的主要因素。液态水对煤的润湿性随煤级增高而降低，对吸附扩散过程的影响逐渐减小，大孔和中孔发育的煤扩散速率较快，扩散系数高，过渡孔和微孔发育的煤相对扩散速率较慢，扩散系数低。 2009年3月，易俊、姜永东、鲜学福在分析煤层微观孔隙结构，以及煤层气以游离气形式存在煤的大孔隙和吸附状态分布在微孔隙中的基础上，提出了反映煤层气在煤层微孔中吸附-扩散的简化双孔隙扩散数学模型；给出了煤层气吸附-扩散过程的视扩散系数概念，以及数值模拟方法。 2010年1月，陈富勇、琚宜文等指出构造煤的变形和结构变化以及吸附势场的转换才是构造煤吸附与解吸的内在因素，是导致解吸过程不可逆性的根本原因。构造煤气体扩散机理主要是由孔隙形状、大小、连通性和多元气体性质和状态所决定的。 2011年6月，石丽娜、杜庆军、同登科建立了双重介质煤层气藏拟稳态渗流数学模型。采用该模型研究了窜流和扩散机理对开发效果的影响。 2011年7月，李建楼、严家平等通过模拟试验结果表明：对于刚性围岩中的煤体，当煤体瓦斯从游离态向吸附态转化过程中，煤体总应力略微降低，孔隙压力和有效应力随时间分别按照对数规律减小和增大；煤体瓦斯向煤体外放散阶段，瓦斯压力和煤体总应力随时间按照负指数规律降低，有效应力随时间略有降低，瓦斯放散速度随时间按照对数规律降低。创新扩散理论
信息扩散理论
扩散的工艺
LotkaVolterra系统下的社会型危机信息扩散模型
扩散工艺说明(尚德)
技术扩散模型
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