应用电子辐照技术控制功率开关晶体管少子寿命的研究

本文以高压大功率开关晶体管的电子辐照实验为基础,探讨了辐照对器件少子寿命、直流电流放大系数、饱和压降、开关时间的影响.研究结果表明:精确控制电子注量可以精确控制少子寿命,并且,适当注量的辐照可以兼顾晶体管的各电参数,从而简化了设计工作,并使器件开关特性得到显著的改善.     

高压大功率开关晶体管少子寿命与诸电参数之间的关系及其控制技术的研究

本文研究了少子寿命与开关晶体管主要电参数之间的相互制约关系,探索了少子寿命的控制技术。     

12MeV电子辐照技术在功率开关二极管制造工艺中的应用

本文介绍了一种简而易行精确控制少子寿命的新技术——高能12MeV电子辐照技术的原理、方法、特点及在硅功率开关二极管中的应用。实验研究结果表明:用12MeV电子辐照硅器件,少子寿命可得到精确地控制,硅功率开关二极管的V_f～T_(RR)协调关系、高温性能优于扩金工艺,器件参数一致性、重复性好、性能稳定,完全可以取代扩金、扩铂等工艺。     

逆导型沟槽FS IGBT的设计与实现

逆导型沟槽场终止绝缘栅双极型晶体管(RC Trench FS IGBT)是一种新型的功率半导体器件,具有成本低、体积小、可靠性高等优点.设计并实现了一款1200V逆导型沟槽FS IGBT.重点研究了逆导型绝缘栅门极晶体管(RC IGBT)特有的回扫现象,以及如何从结构设计上消除回扫现象,其次,对RC IGBT在不同的载流子寿命下,进行了开关特性、反向恢复特性的仿真.研究结果发现随着载流子寿命的降低,其开关时间、反向恢复特性都有一定程度的改善.依据器件的最优化设计进行了流片.测试结果验证了不同设计对电流回扫现象的影响,以及不同少子寿命下导通特性和反向恢复特性的变化规律,器件的性能得到优化.     

硅高压功率JFET开关性能

本文介绍一种垂直沟道结型场效应晶体管.给出器件的电参数、线性区等效电路、开关参数的测试电路及一些测试结果.对器件的开关参数进行了初步分析与计算.指出,器件的通态电阻R_(on)是涉及本器件开关性能的一个重要参数.最后,给出一例高速脉冲放大器的实际电路.     

npn AlGaN/GaN HBT模型与特性分析

基于实验数据对GaN材料的少子寿命和碰撞电离率进行了建模,应用漂移-扩散传输模型开展了npnAlGaN/GaN异质结双极晶体管的特性研究,给出了器件导通电压、偏移电压和饱和电压的解析式.结果表明:实际器件导通电压、偏移电压及饱和电压较大的原因主要是高基区电阻和基区接触的非欧姆特性,为器件的工艺制造提供了理论指导.     

npn AlGaN/GaN HBT模型与特性分析

基于实验数据对GaN材料的少子寿命和碰撞电离率进行了建模,应用漂移-扩散传输模型开展了npnAlGaN/GaN异质结双极晶体管的特性研究,给出了器件导通电压、偏移电压和饱和电压的解析式.结果表明:实际器件导通电压、偏移电压及饱和电压较大的原因主要是高基区电阻和基区接触的非欧姆特性,为器件的工艺制造提供了理论指导.     

12MeV电子辐照在硅器件中的应用

在硅器件制造中,用电子束辐照代替扩金等工艺以控制少子寿命,近年来引起了人们很大的兴趣.十几年来美国西屋、G.E.公司发表了很多有关高能加速电子辐照硅功率器件以控制少子寿命的文章.我国自1980年以来,也有一些高校、研究所和工厂对能量如1.3MeV和3～5MeV的电子辐照进行了研究,并初步用于某些硅功率器件生产线上.全面衡量各参数,12MeV电子辐照比低能电子或Co-γ辐照更有利于器件全面参数的最佳化.特别对于快速     

N型碲镉汞材料的少子寿命分布测量

目前,碲镉汞已被广泛用于制造热成象中采用的光子探测器。而在光子探测器的性能中,少子寿命是一个重要参数。在光电导器件中,探测率正比于τ(1/2)。而当光导器件工作在“扫出”方式时,要达到“扫出”而所件中,需的电场正比于τ(-1)。在扫积型(SPRITE)器等效背景限探测器数目正比于τ(1/2)。在光伏器件中,τ也是一个重要参数,因为它决定了扩散长度及少子收集效率。因此人们希望能够确定碲镉汞的寿命,从而有助于选取好的材料。所以我们开发了一种测量从原始晶锭上切下来的N型碲镉汞晶片的寿命分布技术。     

氢气氛区熔硅单晶少子寿命与热处理温度的关系

一、前言 少子寿命是硅单晶的重要电学参数之一,它反映了硅材料的质量并与器件的质量有着直接的关系。由于硅单晶热处理后引起少子寿命变化的原因很复杂,对寿命测量的手段目前还有限,因此少子寿命变化的机理尚未弄得很清楚。     

哪种结构优越? Npn还是Pnp?

在分析影响f_(max)的因素后,导出了f_(max)与载流子迁移率的关系式,指出f_(max)不仅与少子迁移率有关,也与多子迁移率相关,是一种综合效应。并推断在材料和器件结构参数相同情况下,Pnp晶体管的f_(max)与Npn晶体管的f_(max)基本相等或稍高。     

IBM公司宣布开关速度最快的锗硅晶体管

IBM公司近日宣布，采用一种新版本的高速锗硅工艺处理技术，已经试制成功世界上开关速度最快的锗硅晶体管。IBM公司称已经研制出的锗硅晶体管，其开关频率(Transit Frequency,简称Ft)可高达350GHz。这种晶体管据说比目前的器件快300%，比以前曾报道过的集成电路芯片快65%。根据该公司提供的材料，这种晶体管的性能优于用其他化合物半导体工艺(如砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)工艺)制造的器件。IBM公司宣称新的以锗硅工艺为基础的晶体管已经演示了其高速开关性能，但此技术目前仍处于研究开发阶段。该公司期望这种晶体管制造技术将会在2…     

微波反射光电导衰退技术在InGaAs台面结器件工艺中的应用

微波反射光电导衰退法是一种非接触式的半导体材料少子寿命表征手段,本文用微波反射光电导衰减法测试了台面InGaAs光电器件制备中各单项工艺(刻蚀、腐蚀、硫化)中InCaAs样品的少子寿命分布,结果表明,离子刻蚀使得样品少子寿命降低,非均匀性增大,而湿法腐蚀能够在一定程度上修复离子刻蚀带来的损伤,损伤区域中心的少子寿命增大,寿命分布也更加均匀,硫化钝化能够进一步提高损伤区域少子的寿命,却使寿命分布均匀性变差.可见,微波反射光电导衰减法可以简单无损地得到样品少子寿命分布,对工艺改进具有重要的指导意义.     

测试温度对硅少子产生寿命的影响

在硅集成电路工艺中可采用吸杂工艺来改善器件性能,而应用MOSC-t方法测试的少子产生寿命是反映吸杂工艺效果的重要参数,因此,准确地测定该项参数具有十分重要的意义.实验表明,测试温度对少子产生寿命影响甚大.为此,有的实验室规定在某一温度下测试,有的仅以c-t曲线的弛豫时间作为相对度量.不言而喻,这些做法都存在一定的缺点.本文经过对测试过程的深入分析,认定测试温度对少子产生寿命的影响来源于温度对硅中本征载流子浓度的影响.通过对不同少子产生寿命样品的测试,验证了上述分析的正确性.     

硅P-N/绝缘层/金属(P-N-I-M)结构器件的研制

一、引言 近年来硅P-N/绝缘层/金属(P-N-I-M)四层结构的负阻开关器件已得到广泛研究。这种器件最主要的特征是:高速开关(开关速度达1ns),高度光灵敏性,适于集成化,制造工艺简单。因而目前已做成光高速开关器件、ROM、RAM及单块移位寄存器等。本文介绍了我们研制的两端和三端开关器件及可能的应用。 二、器件结构及其工作原理 该器件的基本结构如图1所示,其中绝缘层很薄(d_0<30A)。我们可以把它看作是一个PNP晶体管和MIS二极管组成的复合结构。PNP晶体管发射区是P~ ,基区是N型外延层(基极开路),收集极是半导体N型层和绝缘层界面。它的工作原理类似PNPN二极管。其     

砷化镓半导体器件

一、引言锗、硅元素半导体在器件制造中已得到了很广泛的应用,在制造高频、大功率、高速开关晶体管方面也取得了非常可观的进展.为进一步改进晶体管的频率、功率、开关速度、使用温度等性能,以及扩展半导体器件的种类和应用,国外对新型半导体材料及其器件的探索相当重视.特别值得提出的是Ⅲ-V族化合物半导体及其器件.1952年Welker就已开始了Ⅲ-V族化合物半导体的研究,他指出这种化合物半导体有类似于锗、硅等Ⅳ族元素半导体的特性.十余年来,国外对这种半导体进行了许多研究工作,利用这种     

RSD关断时间检测方法的改进研究

在脉冲功率的重频应用中,开关的关断特性是至关重要的,其关断时间直接决定了可以获得的最高重复频率。文中通过软件仿真分析了影响反向开关晶体管RSD(reversely switched dynistor)关断时间的因素,同时为了更准确地测得RSD的关断时间,在对其关断时间检测电路原理研究的基础上,提出了一种采用IGBT代替晶闸管(Thyristor)作为预充回路开关的改进测量方法。仿真结果表明RSD的关断时间随着器件少子寿命、主电流下降率dI/dt和工作电压的增大而增大。实验测得了正向阻断电压为2 000 V的RSD在IGBT开通时间分别为20μs、40μs和50μs下的电压电流波形及关断时间。     

仿真研究变掺杂缓冲层技术对MOSFET抗SEB能力的改善

内透明集电极(Internal Transparent Collector,简称ITC)绝缘栅双极晶体管(IGBT)是新一类IGBT,其特点是在传统穿通型(PT)IGBT结构基础上,在集电区近集电结附近引入一局域载流子寿命控制(LCLC)区,从物理上屏蔽厚衬底中空穴的注入,使集电区范围变窄、集电区少子有效扩散长度减小,器件集电区由非透明变成内透明。本论文针对600V平面栅ITC IGBT的短路特性进行仿真研究,重点讨论LCLC区的位置及LCLC区内载流子寿命对器件短路的影响。结果显示,对一定的载流子寿命,随着LCLC区距集电结距离减小,器件短路性能增强;而对固定的LCLC区位置,随着LCLC区内载流子寿命降低,器件短路性能进一步改善。所有这些最终都可以归结于背发射极效率的影响。     

瞬态光响应法测试中波碲镉汞器件少子寿命的新方法

在测试中波碲镉汞光伏器件的瞬态响应时,当激光光斑照射器件表面位置距离光敏面较远时,器件表现为特殊的双峰脉冲响应现象,分析表明出现这种异常双脉冲现象的原因是光敏区内的少子漂移和光敏区外侧向收集的少子扩散有时间上的差异。通过对器件施加反向偏压,脉冲响应随反向偏压的增大由双峰变成单峰的实验结果,验证了少子侧向收集是导致器件形成双峰的主要原因。对第二个峰拟合得到p区的少数载流子寿命。将瞬态响应获得的少子寿命与该p型中波碲镉汞材料的理论计算和光电导衰退法得到的少子寿命相对比,发现三种方式得到的少子寿命随温度的变化趋势基本一致,这说明了可以通过瞬态光响应得到中波碲镉汞器件的少子寿命。     

碲镉汞薄膜少子寿命测试研究

碲镉汞(HgCdTe)材料的少子寿命是影响碲镉汞红外探测器性能的重要参数.分别采用微波光电导衰减(Microwave Photoconductivity Decay,μ-PCD)法和微波探测光电导(Microwave Detected Photoconductivity,MDP)法对 HgCdTe 薄膜的少子寿命进行了...