УДК 538.975
Д.А. Леонов, Т.Г. Меньшикова
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ НАПЫЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ НА ЭЛЕКТРОПАРАМЕТРЫ ДИОДОВ ШОТТКИ
Формирование метализации на обратной стороне кремниевых пластин является одной из конечных операций кристального производства, обеспечивающей надежный омический и механический контакт при последующей сборке кристалла в корпус. На обратную сторону пластин наносят металлизацию диода Шоттки; обычно для этого используют многокомпонентные системы по типу Al, Ti, Ni, Ag, Cr, Ni, Ag, которые легко паяются, но недостатком данных способов является увеличение прямого напряжения на открытом диоде Шоттки.
Целью работы является оценка влияния режимов напыления обратной стороны на электропараметры диодов Шоттки в рамках которой решаются задачи, позволяющие снизить прямое напряжение (Vf).
Объектом исследования являются пластины со сформированными диодами Шоттки с толщиной металлизации на обратной стороне пластины: dAl = 100 Å, dTi = 0,1 мкм, dNi = 0,3 мкм, dAg = 1 мкм.
На установках Balzers LLS – 1,2 и Оратория – 29 П проводится магнетронное напыление металлов Al, Ti, Ni, Ag на контрольные пластины изделий типа ДШ. Установлено, что использование слоя Al приводит к увеличению Vf на 25 мВ, в то же время при использовании Ti, Ni, Ag уровень Vf находится на таком же уровне, как и на пластинах, напыленных на установке Оратория – 29 П. Исходя из этого, определен для установки LLS – 1 такой режим напыления, при котором прирост Vf минимален, и его уровень расположен в диапазоне 815 – 830 мВ, при норме ≤ 830 мВ.
25
УДК 538.975
В.И. Митрохин, М.В. Осипенко
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ШИРОКОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ А3В5
На сегодняшний день все большее количество ученых различных областей физики, химии, биологии и др. применяют для исследования своих объектов методы релаксационной спектроскопии, которые традиционно используется для изучения потерь в диэлектриках. При этом мало уделялось внимания исследованию диэлектрических свойств полуизолирующих (компенсированных) полупроводников. А ведь именно в высокоомных пьезополупроводниках наиболее интенсивно проявляется диэлектрические свойства. Изучение диэлектрических свойств полупроводников весьма перспективно с точки зрения получения информации о структурных, электрофизических и оптических свойствах полупроводников с глубоким центром (ГЦ). Таким образом цель данной работы – исследование диэлектрической релаксации в килогерцевом диапазоне частот. Объектом исследования являются полупроводниковые кристаллы соединений типа А3В5.
Впроцессе работы проведены экспериментальные исследования температурной зависимости тангенса диэлектрических потерь.
Врезультате исследования были обнаружены пики на температурной зависимости диэлектрических потерь. Все обнаруженные пики характеризовались одинаковой зависимостью высоты пиков от кристаллографической ориентации образца, что свидетельствовало о связи обнаруженных пиков ВТ с пьезоэлектрическим полем, возникающим в объеме образца при изгибной деформации.
Также установлено, что высота пиков уменьшается при возрастании равновесной концентрации свободных носителей заряда и оптическом облучении, вызывающем внутренний фотоэффект. В результате была показана перспективность использования метода
диэлектрической релаксации для исследования глубоких центров в полуизолирующих монокристаллах полупроводников А3В5.
26
УДК 621.382
А.В. Руднев
ОПТОАКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН ФОСФИДА ИНДИЯ
Развитие фоточувствительных устройств на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является примером рождения новой области электроники. Такие устройства обладают широкими возможностями для применения в области обработки оптических сигналов, так как позволяют осуществлять селективную обработку сигнала непосредственно в фотоприемнике. Целью данной работы является исследование эффекта импульсного оптического возбуждения упругих колебаний в высокоомных монокристаллах фосфида индия, легированного примесью железа.
Исследования проводились с помощью установки для измерения внутреннего трения в полупроводниках. Измерялось как внутреннее трение при возбуждения изгибных колебаний образца от генератора, так и возбуждение резонансных изгибных колебаний с помощью световых импульсов от пары инфракрасных светодиодов.
В экспериментах использовались монокристаллические пластины полуизолирующего InP, выращенного методом Чохральского с жидкостной герметизацией расплава.
Прямоугольные монокристаллические пластины полуизолирующего фосфида индия, легированного железом, облучались импульсным светом с длиной волны излучения 860 нм. С помощью емкостного датчика были зарегистрированы индуцируемые световыми импульсами изгибные колебания образца на частоте 9,4 кГц.
В пластине полуизолирующего фосфида индия, легированного железом, удалось с помощью световых импульсов, вызывающих внутренний фотоэффект, возбудить изгибные резонансные колебания.
27
УДК 53.087.42
Т.Г. Меньшикова, Д.В. Чуков
ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЙКОСТИ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА И ЕГО СПОСОБНОСТИ ПОГЛОЩАТЬ
ЭНЕРГИЮ ПРИ ЛАВИННОМ ПРОБОЕ
Выход из строя полевого транзистора по причине лавинного пробоя в схеме с индуктивностью – одна из возможных причин поломки любой электрической схемы, которая содержит эти элементы. Поэтому при производстве полевых транзисторов один из этапов контроля качества готового изделия – это проверка его на способность противостоять лавинному пробою.
Целью данной работы является сбор статических данных для исследования влияния тока стока и индуктивности нагрузки на значение энергии лавинного пробоя, а также расчёт максимальной энергии лавинного пробоя для исследуемого МОП-транзистора.
Объектом исследования является полевой n-канальный транзистор 2П767Е.
На измерительном стенде первой серией экспериментов находили, какой вклад в лавинный пробой вносят ток стока и индуктивность нагрузки, проверяли теоретические предположения. Для этого производили замеры с постоянным током стока в 16 А, но разными катушками индуктивностями: 0,44 МГн; 2,0 МГн; 2,7 МГн; 3,2 МГн; 4,5 МГн; 6,1 МГн; 7 МГн; 9,1 МГн; 14 МГн и 30 МГн. Затем на одной катушке в 2,7 МГн меняли ток стока. Был сделан вывод, что индуктивность нагрузки вносит меньший вклад в лавинный пробой, чем ток исток\стока, что соответствует теоретическим формулам.
Далее был произведен подбор параметров для достижения лавинного пробоя транзистора. Для этого использовались катушки индуктивности 0,44 МГн и 2,7 МГн. Были зафиксированы максимальные значения тока, которые предшествовали пробою. На основе этих данных была вычислена средняя максимальная энергия лавинного пробоя для транзистора 2П767Е.
28
УДК 621.3.08
А.В. Строгонов, Д.С. Пермяков, М.А. Белых
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТАРЕНИЯ НА СХЕМОТЕХНИЧЕСКОМ УРОВНЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БИС
В работе проводился учет влияния горячих электронов (HCI) на деградацию КМОП схем с использованием моделей надежности AgeMos Cadence при схемотехническом проектировании c применением SPICE-симулятора Spectre в среде аналогового моделирования Virtuoso Analog Design Environment (ADE). Горячие носители приводят к возникновению проблем, связанных со стабильностью МОПТ при их длительной работе. Эти проблемы являются результатом инжекции электронов в подзатворный оксид.
Для подключения расчета деградации в Spice-модели MOS (LEVEL 3) задавались параметры деградации и электрического стресса. По результатам моделирования кольцевого генератора из 11 звеньев по КМОП-технологии с учетом воздействия HCI в течение 4 лет была сформирована таблица с результатами деградации пара-
метров ICИ , Vt , Vo и gm для каждого МОПТ. Деградация Vt задается в абсолютных значениях. Деградация параметров ICИ , Vo и gm
выражается в процентах от исходных значений. Все четыре параметра деградации сравниваются с установленными критериями отказов (как правило, не превышающих 10 %). Если деградация, по какому либо параметру превышает соответствующий критерий отказа, транзистор отображается как поврежденный. Изменение тока подложки IПОДЛ и эффективное значение параметра Age показало,
что в подсхеме x1 транзистор m1 (p-МОПТ) наиболее сильно подвержен деградации, и проектировщик должен внести конструктивные изменения в электрическую схему генератора, чтобы обеспечить безотказную работу в течение 10 лет.
29