微波功率GaAs MESFET的可靠性

本文介绍了功率ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的必要失效模式和失效机理，主要失效模式有突然烧毁致命失效，缓慢退化失效，击穿低漏电大失效，内外引线和热集中失效，器件性能的不稳定和可逆漂移，主要失效机理有结构设计不合理，材料和工艺缺陷，栅结，欧姆接触和材料退化。静电损伤等，提出了改进功率ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴＳ可靠性的主要措施：全面质量管理，运用可靠性增长管理技术，合理的设计方案，先进的设备和工艺，优质的材料和     

一种新的失效分析技术——光辐射检测技术

光辐射检测技术是一种新的失效分析技术，它能确定器件失效部位，区分失效机理，还可以进行光谱分析。这项技术可用来研究器件的ＰＮ结退化，寄生晶体管效应，热电子退化、、Ｉ／Ｏ保护电路中的ＥＳＤ技术，介质层漏电和击穿退化等，具有灵敏度高，非接触，非破坏的特点。本文对光辐射检测技术及其在器件失效分析方面的应用情况作了一个全面的介绍。     

高频C—V法在肖特基势垒接触退化失效分析中的应用

ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的栅极肖特基势垒接触退化的主要失效机理是栅金属下沉和栅金属扩散,因而引起有效沟道宽度减小或沟道掺杂浓度的下降。笔者用高频Ｃ－Ｖ法测定试验前后沟道载流子浓度随深度分布的变化,可获得栅金属下沉和栅金属扩散的信息,为肖特基接触退化的失效分析提供了一种有效的方法。     

微波MESFETs中金属—GaAs相互作用及接触退化

本文报道并回顾了中低功率ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴｓ由于金属－ＧａＡｓ反应和接触退化造成失效的机理，这些结论是通过对不同工艺生产的商用器件进行深化和全面的可靠性评估实验得到的，结果表明：至少对于接触退化现象，这些生产工艺已经相当成熟，即使在最恶劣的使用条件和环境下，器件也达到了相当好的可靠性水平，某些厂家的器件仍然存在着可靠性问题，如：金基棚金属化向有源沟道的“沉陷”，Ａｌ的电徒动，被高接触电流密度加     

Al／n—GaAs肖特基接触正向脉冲退化对GaAsIC的影响

本文描述了Ａｌ／ｎ－ＧａＡｓ肖特基接触的正向脉冲退化效应，探讨了当肖特基二极管承受正向电流冲击时，势垒高度ΦＢ升高，直接影响Ａｌ栅ＭＥＳＦＥＴｓ的特性，导致Ａｌ／ｎ－ＧａＡｓ ＩＣ失效的机理。     

双极型微波器件失效分析与改进

针对浅结器件欧姆接触退化问题，利用３ＤＧ４４、３ＤＧ８６微波管进行研究分析，发现其ＥＢ结失效非常严重，并且结越浅对高温工艺越敏感，经ＳＥＭ显微分析表明，失效机理为发射区处Ａｌ、Ｓｉ的互扩散、Ａｌ离子进入发射区。将新型金属化系统Ａｌ／ＴｉＮ／Ｔｉ用于实际器件，ＴｉＮ有效地阻止了Ａｌ、Ｓｉ的互扩散，其ＥＢ结特性明显改善，成品率和可靠性显著提高。     

GaAs MESFET栅极漏电流退化机理分析

高温存储试验后某种ＧａＡｓ　ＭＥＳＦＥＴ的栅－漏极正向和反向漏电流增大。为分析失效机理,测定了试验前后栅－漏极低压正向电流随温度的变化,定性估计了试验前后复合－产生中心浓度的变化,确定肖特基势垒接触有源层的复合－产生中心浓度增加是两种漏电流增大的原因,为高温下ＧａＡｓ　ＭＥＳＦＥＴ的肖特基势垒接触存在栅金属下沉和扩散提供了证据。     

GaAs PHEMT器件的失效模式及机理

归纳了GaAs PHEMT器件的几种常见失效模式,并从6个方面分析了PHEMT器件的失效机理:热电子应力退化、氢效应、2DEG结构退化、欧姆接触退化、肖特基接触退化和电迁移.     

高温正向大电流下TiAl、TiPtAu栅GaAs MESFET的栅退化机理及其对器件特性的影响

针对ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ在微波频率的应用中的射频过驱动导致高栅电流密度现象,设计了Ｔｉａｌ栅和ＴｉＰｔＡｕ栅ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的高温正向大电流试验,通过对试验数据和试验样品的扫描电镜静态电压衬度像以及试验中的失效样品进行分析,确定了栅寄生并联电阻的退化是导致器件的跨导ｇｍ、栅反向漏电流Ｉｓ、夹断电压Ｖｐ等特性退化,甚至导致器件烧毁失效的主要原因。     

GaAs MESFET欧姆接触可靠性研究进展

报道了ｎ型ＧａＡｓ上欧姆接触的制备及其可靠性，以及基于欧姆接触退经的ＧａＡｓＭＥＳＰＥＴ的失效分析，结果表明，ｎ型ＧａＡｓ上欧姆接触的制备已日趋成熟，接触电阻有所减小，表面形貌及热稳定性方面都得到了很大程度的提高，接触材料也日趋丰富ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ的失效分析方法也有明显改进。     

GaAs苛MESFET栅极漏电流退化机理分析

高温存储试验后某种ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的栅－漏极正向和反向漏电流增大。为分析失效机理,测定了试验前后栅－漏极低电压正向电流随温度的变化,定性估计了试验前后复合－产生中心浓度的变化,确定肖待基势垒触有源层的复合－产生中心浓度的增加是两种漏电流增大的原因,为高温下ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的肖特基势垒接触存在栅金属下沉和扩散提供了证据．     

高温正向大电流下TiAl,TiptAu栅GaAsMESFET的栅退化机理 …

针对ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ在微波频率的应用中的射频过驱动导致高栅电流密度现象,设计了ＴｉＡｌ栅和ＴｉＰｔＡｕ栅ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ的高温正向大电流试验,通过对试验数据和试验样品的扫描电镜静态电压衬度像以及试验中的失效样品进行分析,确定了栅寄生并联电阻的经是导致器件的跨导ｇｍ、栅反向漏电流Ｉｓ、夹断电压Ｖｐ等特性退化,甚至导致器件烧毁失效的主要原因。     

砷化镓金属半导体场效应管接触退化的检测与分析技术

本文叙述了反映砷化镓地导体场效应管接触退化的结构敏感参数的检测技术，并通过实例说明如何根据结构敏感参数的变化对砷化镓金属半导体场效应管进行了失效定位和失效机理分析。     

失效连接器触点表面的SEM和EDS分析

对某失效通信设备的分析表明，电子连接器的接触故障是其失效的主要原因之一。本文利用SEM和EDS分析故障连接器的接触表面，结合接触电阻测试结果，对其失效机理进行讨论。     

MMIC高温工作加速寿命试验失效机理分析

采用恒定功耗高温加速的试验方法,搭建了相关的试验系统,对高温工作寿命试验(HTOL)方法在功率GaAs MMIC领域的应用进行了一些探索。试验获得了对失效机理进行分析所需的失效数,所有样品的失效都是由同一原因引起的。通过监测数据和失效样品的分析,发现存在欧姆接触退化与栅金属下沉两种失效机理,但最终引起失效的机理单一,为栅金属下沉。     

半导体器件参数退化失效分析

1 前言电参数漂移、超差或退化是半导体器件常见的失效模式。这类失效会导致产品合格率不高;使得成品器件档次下降;更严重的是还会影响整机的寿命和可靠性.引起这类失效的原因很多,如材料缺陷,生产工艺欠佳,使用条件、环境所致等等.但要对参漂或退化的器件进行分析时,由于这类失效的原因复杂,失效部位难寻,不像分析致命失效那样较直观,往往不易找到其失效原因。因此,如何准确确定这类失效器件的失效原因,是半导体器件生产厂家和用户长期以来乃至今依然十分关注的问题.本文通过两种型号晶体管的失效分析实例,介绍了对半导体器件参数退化失效原因的诊断分析方法。     

高温正向栅电流下Ti/Pt/Au栅SiC MESFET的栅退化机理

SiC MESFET器件的性能强烈依赖于栅肖特基结的特性,而栅肖特基接触的稳定性直接影响其可靠性.针对SiC MESFET器件在微波频率的应用中射频过驱动导致高栅电流密度的现象,设计了两种栅极大电流的条件,观察栅肖特基接触和器件特性的变化,并通过对试验数据的分析,确定了栅的寄生并联电阻的缓慢退化是导致栅肖特基结和器件特性退化,甚至器件烧毁失效的主要原因.     

芯片键合系统的失效案例研究与分析

键合工艺技术是半导体封装环节中的重要技术方法,而键合系统相关的失效也直接影响着电子元器件的互连可靠性。虽然同为键合区域的失效,但失效机理却千差万别。针对性地讨论了Au-Al、 Cu-Al和Al-Al这3个键合系统中常见的基于材料特性和工艺过程的失效模式。结合相关实际案例,采用扫描电子显微镜（SEM）、 X射线能谱分析仪（EDX）、离子研磨（CP）等物理和化学分析手段,研究并分析了键合工艺开裂、双金属间键合退化、接触腐蚀和功率器件的键合丝退化等模式的失效机理,得到各种失效模式对应的失效原因为键合工艺参数不适配、金属间化合物（IMC）过度生长、原电池效应和金属层疲劳剪切力与形变等。通过列举的检测方法能准确识别器件的失效模式,并对症提出相应的改善策略,为提高键合系统的可靠性提供指导。同时,可以通过功率循环试验观测和识别功率器件的键合退化。     

超低噪声场效应晶体管参数退化失效分析

某型号超低噪声场效应管使用3～5年后,在气候潮热区域和时期会集中出现饱和漏电流、跨导减小的参数退化现象.首先对失效器件进行了电特性测试、热成像分析、聚焦离子束(FIB)分析、能谱分析,通过故障树法排除了过电应力、结温过高、芯片自身缺陷等可能失效原因;其次结合失效场效应管钝化层薄、环氧胶封等工艺特点以及特殊的失效环境,通过推理假设,最终试验验证得出:低噪声场效应管在长时间高温高湿的环境下,水汽穿透场效应管的环氧胶粘合线进入管壳内部,在电场集中的漏极区域水汽发生电化学反应对芯片造成腐蚀,最终引起参数退化.     

GaAs PHEMT器件高温加速寿命试验及物理分析

GaAs微波器件的退化与金属化稳定性密切相关,实现PHEMT器件功能的金属化主要有栅金属化、欧姆接触金属化和信号传输线金属化。本文针对定制的GaAs PHEMT器件的栅金属接触孔链和欧姆接触金属方块条进行了高温加速应力寿命试验,并对器件金属化失效单机理进行寿命预计,同时对试验后的样品进行物理分析。结果显示栅金属接触孔链在180℃下就发生失效,接触孔链表面的金属化层形变,金属化发生了迁移;而AuGeNi欧姆接触在225℃高温下更易发生电迁移失效,金属向体内扩散并在金属条上形成空洞。