制造与封装对器件电性的影响1

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1、制造与封装对器件电性的影响极管击穿电压和饱和三压降MOSFET的电气特性表面态对器件性能的影响封装对器件电性的影响1、反向击穿电压BVCBO、BVCEO和BVEBO外延片制作的双极晶体管的反向击穿电压VB（一般指BVCEO或BVCBO）既与外延层电阻率ρc有关，结的曲率半径和也与表面状况等因素有关。当高阻集电区厚度Wc小于BVCBO所对应的势垒宽度xmB时，VB还与WC有关。所以提高晶体管反向耐压可采取提高ρc、WC，减小二氧化硅中表面电荷密度，采用圆角基区图形，深结扩散、甚至采用台面结构、扩展电极或加电场

2、限制环等措施。BVCBO是共基晶体管在发射极开路时输出端C—B间的反向击穿电压。BVCEO是共射晶体管在基极开路时输出端C—E间的反向击穿电压。实际测试中的规定为：BVCBO——发射极开路，集电极电流为规定值时，C—B间的反向电压值。BVCEO——基极开路，集电极电流为规定值时，C—E间的反向电压BVEBO——集电极开路，发射极电流为规定值时，E—B间的反向电压值。三极管击穿电压和饱和压降2、饱和压降VCES和正向压降VBESVCES和VBES是功率管的重要参数，对开关管尤其重要。VCES是共射晶体管饱和态

3、时C—E间的压降。VBES是共射晶体管饱和态时B—E间的压降。一般硅管的VBES=0.7~0.8V，锗管的VBES=0.3~0.4V。VCES的大小与衬底材料和测试条件有一定的关系。VBES与芯片表面的铝硅接触情况有关，铝硅合金不好，或光刻引线孔时残留有薄氧化层都会导致VBES过大。反向电流ICBO、ICEO和IEBO晶体管的反向电流ICBO、ICEO和IEBO也叫反向截止电流或反向漏电流。其中ICEO又叫反向穿透电流。反向电流对晶体管的放大作用没有贡献，白白消耗一部分电源功率，影响晶体管工作的稳定性。因此

4、，反向电流愈小愈好。ICBO——发射极开路，C—B间反压为规定值时的反向电流；ICEO——基极开路，C—E间反压为规定值时的反向电流；IEBO——集电极开路，E—B间反压为规定值时的反向电流。3．晶体管特性常见现象及其原因其主要原因：（1）β线性不好β线性不好有以下几方面：①小注入时β过小，图1。此时的特点是小注入时特性曲线密集。它的产生原因是基区表面复合严重、发射结势垒复合较强、发射结表面漏电大。②大注入时β过小，图2。此时的特点是大注入时特性曲线密集。它的产生原因是基区电导调制效应和有效基区扩展效应。（

5、2）特性曲线分散倾斜图3此时的特点是零线较平坦，其它曲线分散倾斜。产生原因是基区掺杂浓度过低，宽度过窄，导致基区宽（调）变效应严重。（3）反向漏电流大反向漏电流大有两方面：①沟道漏电如图4。沟通漏电的特点是起始电流大，零注入曲线升高。它产生的原因是二氧化硅中正电荷密度过大，导致晶体管P区表面反型，出现n型沟道。②反向漏电大图5。反向漏电大的特点是特性曲线全部倾斜。产生的原因是表面吸附有大量杂质离子、原材料缺陷多、势垒区附近有大量杂质沉积和大量重金属杂质沾污。（4）击穿特性差击穿特性差有如下表现。①管道型击穿

6、图6。管道型击穿的特点是击穿曲线像折线或近似折线。它产生的原因是形成的基区光刻小岛，有p—n结尖峰、材料中有位错集中点或表面有破坏点等形成的基区局部穿通，硼扩前表面有n型杂质和灰尘沾污形成的基区反型杂质管道等。②硬低击穿图7。硬低击穿的特点是击空特性硬，击穿电压低。产生的原因与管道型击穿类似。如集电结有缺陷集中点或局部损伤以至断裂；基区大面积穿通或存在大的反型杂质管道。③软击穿图8。软击穿的特点是反向漏电大，没有明显的击穿点。产生原因与反向漏电大相同。（5）饱和压降大图9（a）、（b）饱和压降大分两图说明。

7、图9（a）特点：曲线上升部分不陡或浅饱和区宽。原因：ρc、Wc过大，导致rcs过大或在低压下集电结势垒区载流子达不到极限散射速度；基区掺杂浓度很低时也会导致VCES增大。图9（b）特点：低电压下曲线上升很缓慢，其它部分较正常，俗称“有小尾巴”。原因：烧结条件掌握不好，管芯与管座接触电阻rcbn过大。图1小注入时特性曲线密集图2大注入时β过小图3基区宽（调）变效应图4沟道漏电图5反向漏电大图6管道型击穿图7硬低击穿图图8软击穿图9（a）饱和压降大图9（b）饱和压降大场效应晶体管（FET）一、场效应晶体管不同于

8、一般的双极晶体管。场效应晶体管是一种电压控制器件。从工作原理看，场效应晶体管与电子管很相似，是通过改变垂直于导电沟道的电场强度去控制沟道的导电能力，因而称为“场效应”晶体管。场效应晶体管的工作电流是半导体中的多数载流子的漂移流，参与导电的只有一种载流子，故又称“单极型”晶体管。通常用“FET”表示。二、场效应晶体管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MISFET）两大类。目前多数绝缘栅型场效应应为金属