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     

高阻硅中深能级与少子寿命的研究

本文测量了ｎ型高阻硅在９种不同浓度的金掺杂前后少子寿命的变化，以及两类不同电阻率的ｎ型高阻硅在７种不同辐照剂量的１ＭｅＶ高能电子辐照前后少子寿命的变化；测量了金掺杂和高能电子辐照在硅中引入的主要深能级；研究对比金掺杂和高能电子辐照对硅单晶性能的影响及其在提高电子器件开关速度方面的应用。     

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。     

改进工艺的1000A／2500V逆阻型GTO

论述了１０００Ａ，２５００Ｖ大功率逆阻型可关断晶闸管的基本设计原则，给出了主要工艺特征和元件的开关特性。采用改进的扩散工艺，掺氯氧化，高能电子辐照技术和湿法凹槽门极挖槽技术，使逆阻型ＧＴＯ的参数折衷和少子寿命分布达到了最佳化，从而获得了优化开关特性的ＧＴＯ元件。     

电子辐照技术在高压大功率开关晶体管制造工艺中的应用

在高压大功率开关晶体管制造工艺中,如何才能精确地控制少数载流子寿命,这是器件工作者长期以来不断摸索、探讨的一个课题.其原因就在于半导体器件本质上是利用少子扩散运动的器件.少子寿命是器件最重要的特征参数之一.晶体管的许多电气参数诸如h_(FE)、V_(cos)、t_(on)、t_(off)等均与少子寿命有着非常密切的关系.可以说没有掌握少子寿命控制技术,就不能协调好功率开关管诸电参数,就不可能制造出高水平的开关晶体管.因此,少子寿命控     

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.     

中子辐照的单晶硅参数研究

在不同温度和红外光照下，测量了经中子辐照的单晶硅表面光电压，确定了其深能级的位置和少子扩散长度；由双能级复合理论，推导了中子辐照单晶硅的深能级复合中心和寿命的计算公式；计算了热中子辐照和高能中子辐照单晶硅后的深能级密度、费米能级和其他有关重要参数。     

中子辐照和掺杂区熔硅的DLTS缺陷和少子寿命

本文给出了中子辐照和掺杂区熔硅的少子寿命和DLTS缺陷随退火温度变化的关系,中子辐照剂量和成晶气氛对少子寿命回复和DLTS缺陷退火的影响,并作了讨论.     

电子辐照下的SiC少子寿命退化模型

从理论上对电子辐照在4H-SiC中引入的缺陷数量和各种缺陷能级进行了分析.结果表明,EH6和EH7缺陷能级在4H-SiC中起着有效复合中心的作用.采用SRH模型来估计电子辐照下4H-SiC的少子寿命,并给出了电子辐照下4H-SiC少子寿命损伤系数的模型.结合具体的测量条件,证明了这个模型是合理的.辐照电子对Si、GaAs和4H-SiC产生的不同影响展示了在高空、高辐照条件下 SiC存在着优势.     

双基区大功率快恢复二极管的研究

提出了在采用VB=94ρ0n.7数学模型设计双基区p+pinn+结构快速软恢复FRD大功率二极管结构参数中引入η=Wi/Xm=0.25数学模型的方法。采用Si片扩铂和电子辐照共同控制基区少子寿命及分布,并利用该设计方法对ZKR1 000 A/2 600 V结构参数进行了优化设计。对设计参数进行了实验验证,结果表明,器件参数满足设计指标,达到国外同类产品水平。说明该设计方法及各种参数的选取是正确的,寿命控制技术是有效的。为p+pinn+结构二极管设计与制造提供了一种具有重要的指导意义和参考价值的新方法。     

一种测量硅中少子扩散长度和复合寿命的新方法

少子扩散长度和少子复合寿命是硅片的重要参量.本文介绍了在硅片上制造突变结的二极管来测量和计算硅片中的少子扩散长度和少子复合寿命的新方法,其基本原理就是依据肖克莱方程所显示的二极管伏安特性.该方法还适用于改变测试温度的条件,由此可获得不同温度下的少子扩散长度和少子复合寿命这二个参量的数值.     

一种测量硅中少子扩散长度和复合寿命的新方法

少子扩散长度和少子寿命是硅片的重要参量.本文介绍了在硅片上制造突变结的二极管来测量和计算硅片中的少子扩散长度和少子复合寿命的方法,其基本原理就是依据肖克莱方程所显示的二极管伏安特性.该方法还适用于改变测试温度的条件,由此可获得不同温度下的少子扩散长度和少子复合寿命这二个参量的数值.     

脉冲恢复技术测量有限宽基区HgCdTe光电二极管少子寿命

利用脉冲恢复技术测量了有限宽基区n+-on-p光电二极管中的少子寿命.实验发现,反向恢复时间同正、反向电流的大小有关.从恢复时间ts与IF/IR函数关系提取的少子寿命随着基区厚度与少子扩散长度比值降低而明显增大.在77 K时,采用传统方法脉冲回复技术提取的少子寿命为28 ns,而当考虑短基区效应时,所提取的少子寿命为51 ns.这表明HgCdTe光电二极管的基区厚度与少子扩散长度比值是采用脉冲恢复技术测量少子寿命技术中的一个重要参数.只有当基区厚度大于三倍少子扩散长度时,传统方法中无限基区厚度的假设条件才成立.     

电子辐照高阻NTD硅中缺陷能级和少数载流子寿命

<正>近十几年来,用中子嬗变技术在硅中进行磷掺杂,可获得n型高阻NTD硅单晶,用电子辐照在硅中引入复合中心以降低少子寿命的方法,也引起人们的极大关注.为此,我们将NTD硅制成p~+n结二极管,经电子辐照后,分别从深能级瞬态谱(DLTS)测量中获得相应的缺陷能级、俘获截面和浓度等参数,并用二极管反向恢复时间法,测量了这些样品的少子寿命.对所得结果作出初步的分析讨论.     

采用镓铝双质掺杂制造快速晶闸管

介绍了采用镓铝双质掺杂制造快速晶闸管的设计要点和关键工艺。根据器件的特性要求,优化设计了基区结构参数和门极-阴极图形,采用了高级交叉指状辅助门极结构,合理确定了短路发射极的尺寸及分布形式。采用固态源闭管式扩散工艺,镓铝双质掺杂一次连续完成,扩散参数具有良好的均匀性和重复性,获得了较理想的杂质浓度分布,并采用12 MeV电子辐照技术控制少子寿命。研究了镓铝双质掺杂对快速晶闸管参数的影响,分析和讨论了器件特性得到改善的原理。研究结果表明,采用该掺杂技术制造的快速晶闸管,电气参数的一致性明显提高,综合性能明显改善,具有良好的阻断特性、门极特性和动态特性。     

快速热处理对PECVD氮化硅薄膜性能的影响

利用PECVD在硅片上沉积了氮化硅(SiNx)薄膜,将沉积膜后的样品放在N2气氛中进行快速热处理(RTP),研究了不同快速热处理对PECVD氮化硅薄膜件能的影响.采用原子力显微镜(AFM)检测薄膜的表面形貌,利用椭圆偏振仪测量样品膜厚和折射率,利用准稳态光电导衰减法(QSSPCD)测鼋样品的少子寿命.实验结果表明随着RTP温度的升高,薄膜厚度迅速减小,折射率迅速增大;低于500℃热处理时,少子寿命基本不变;高于500℃热处理时,随着温度的升高,少子寿命急剧下降.氮化硅薄膜经热处理后反射率基本不变.     

双芯GCT局部少子寿命控制方法的研究

双芯GCT(Dual-GCT)是一种基于传统的非对称GCT提出的一种新型电力半导体器件,同时拥有很低的导通损耗和关断损耗。少子寿命是双芯GCT的关键参数,对其静、动态特性有重要的影响。采用ISE-TCAD软件分析了局部寿命控制对波状基区双芯GCT(CP Dual-GCT)特性的影响,结果表明,通过局部电子辐照和质子辐照实现的局部寿命控制可以改善波状基区双芯GCT的综合特性,降低其损耗。     

双吸除技术对提高LSI硅单晶性能的作用

通过离子探针分析,少子寿命监测和对诱生缺陷形成情况的观察分析证明,经过双吸除技术处理的晶片,在经受了器件制造工艺条件下的多次高温处理后,含杂量和二次缺陷密度普遍低于常规片,而少子寿命则高于未经处理的单晶片1个数量级以上.IC制作的初步实验结果证明,双吸除技术是可起到改善LSI所用硅单晶性能的良好作用的.     

γ辐照对硅单晶电学参数的影响

对CZ(直拉法)和FZ(区熔法)硅单晶进行了一定剂量的γ辐照实验,并将辐照前后的电学参数变化进行了对比.结果表明,在实验中所用剂量的γ辐照,对CZ和FZ硅单晶电阻率影响不大而对其少子寿命影响很大.     

半导体薄片少子寿命和表面复合速度的计算方法

用光电导衰退法测量半导体薄片的少子寿命时,由于表面复合的影响,通常从光照后少子衰退曲线中算得的表观寿命与实际的体寿命是相差很大的.本文给出了少子扩散方程的一种解法,计算表明,少子光电导衰退曲线用本方法解出的一次模和二次模的叠加来表示已是足够了.可以利用算得的一次模、二次模表达式从少子衰退曲线中算出表面复合速度和少子体寿命,其计算方法是比较方便的.本文还给出了一些实验和计算结果.