硅平面大功率晶体管D402、D10管芯失效机理分析

一、概述我们采用电分析和显微分析相结合的方法,在大量解剖分析失效的硅平面大功率晶体管D402、D10管芯的基础上,对表面引起失效及体内引起失效的机理进行了较为详细的分析和讨论.D402和D10晶体管是npn型硅平面低频大功率管,其主要技术性能:P_(CM)为2～5W;I_(CM)为1A;BV_(ceo)≥100V(I_C=0.5mA):I_(ceo)≤0.1mA(V_(ce)=20V);V_(ces)≤0.6V(I_c=0.5mA,I_b=0.05mA).其主要用途是作十二英寸、十四英寸黑白电视机伴音功放,以及部分电源推动和激励,其外壳采用D-1C管座封装,     

硅异质结晶体管的试制

本文较详细地分析了Si/α-Si异质结晶体管(HBT)的微波性能和工艺优点,简述了工艺过程,初步实验结果证实:Si/α-Si HBT具有较好的小电流特性,晶体管的h_(fe)=12(V_(CE=10V,I_C=1mA),BV_(CEO)=20V。     

超增益器件制造中的基区杂质分布

适当控制基区的杂质分布,可以获得性能优越的超增益器件。我们据此进行批量生产的超增益器件,在I_C=10μA,V_(CB)=6V条件下,NPN型的h_(PE)可大于2000,BV_(CEO)可大于30V;PNP型的h_(FE)可大于800,BV_(CEO)可大于20V。器件的I_(CEO)可低于10pA。若与氮化硅-高温氮氢烘焙工艺相结合,将为高可靠、高精度线性集成电路提供工艺基础。     

高频小功率VMOSFET设计及研制

本文探讨了高频小功率VMOSFE T的设计考虑,并且介绍了f_m=300MHz;I_(cm)=20～50mA;g_m=5000μ(?);BV_(SD)≥20V VMOSFE T的设计及研制情况.     

高性能纵向pnp晶体管的研制

pnp晶体管中由于空穴的迁移率较电子的迁移率低得多,再加上纵向pnp管有比npn管严重得多的基区宽度调变效应,一般情况下,难以使纵向pnp管的性能与npn管的性能相媲美。我们从理论上分析了提高纵向pnp管性能的途径,并设计了一套新的工艺流程。在p型外延材料上研制出了BV_(ceo)≥90V、V_(be)≤0.8V、f_T=900MHz、V_(ces)=0.2V、β=60～150、厄利电压大于150V的纵向pnp晶体管。在P型单晶材料上研制出了BV_(ceo)≥65V、f_T≥560MHz、β=60～150的纵向pnp晶体管。具有这种性能的纵向pnp管目前在国内外还很少见。     

850达林顿三极管及其应用电路

<正> 850(即U850)是近年进入国内市场的一只中功率NPN型高增益达林顿三极管,其主要电参数为:BV_(CEO)≥35V,I_(CM)=1A,P_(CM)=2W,β=1000～10000,f_T=180MHz。该管有两种封装形式,其外形如图1(a)和1(b)所示,它的内电路见图1(c)。由于U850的特性优良,不仅在进口录像机以及自动控制电路中应用广泛,而且还可在常见的民用电子电路中大显身手。下面介绍几种简单、新颖、有实用价值的U850应用电路。     

InGaAs/InP微波双极型晶体管的研制

本文叙述双收集区NpnN型InGaAs/InP异质结双极型晶体管的实验结果.给出器件的击穿特性、开关特性.高频特性和温度特性.理论分析和实验结果表明,n型InGaAs第一收集区的厚度对晶体管的击穿特性和开关特性有重要影响.器件的击穿电压BV_(CE0)=20伏,贮存时间t_s=0.5ns(Ic=50mA,I_(B1)=10mA,回抽电流I_(B2)=0),f_T=1.2GHz(V_(CE)=6V,Ic=15mA).在77～433K范围内h_(fe)变化很小,在4K下h_(fe)≌1,并表现出强烈的俄立(Early)效应.     

用于12288象素液晶显示器的CdSeTFT(低截止电流、阳极化 Ta_2O_5栅极氧化物)

我们已制成用 CdSe-Ta_2O_5薄膜晶体管寻址的128×96象素液晶显示器,象素大小为300×300μm~2。在沟道长30μm,宽20μm 时,截止电流<1 pA,导通电流≥10~8倍(V_G=0V/20V,V_(DS)=10V)。V_G=-5 V 时,I_(off)甚至降到0.1pA 以下。I_(on)/I_(off)≥10~8的高比值主要是通过在同一真空中沉积半导体并作第一次热处理而实现的。     

技术动态

<正> 日本电气试制了截止频率f_T为45GHz的Al_(0.25)Ga_(0.75)As/GaAs HBT(异质结双极晶体管)。该HBT的两条发射极(尺寸3×3μm~2)夹住中间的一条基极。这种结构与过去的把发射极放在中间,两边配上基极的HBT相比,集电极-基极电容C_(BC)大约只有原来的1/2,因此提高了f_T。该HBT的电流放大系数h_(FE)=20,跨导g_m=5000mS/mm。在V_(CE)=2.6V,I_C=27.3mA时,获得f_T为45GHz。最大振荡频率f_(max)是18.5GHz(V_(CE)=4V,I_C=18mA)。王令译自“日经电子学”(日),No.409,p.56,1986     

一种与双极型模拟电路兼容的低/高压MOS器件

本文介绍一种与双极IC电路技术完全兼容的低压(CMOS)/高压(VDMOS)器件设计与制备工艺。VDMOS器件阈电压:1～2伏(根据注入剂量调节),漏击穿电压大于150伏。V_(GS)=5V时其跨导大于10m(?),导通电阻小于200Ω,最大输出电流约800mA。同时得到的NPN器件其β≥250,BV_(ceo)≥65V,BV_(CBO)≥90V。CMOS器件性能也合乎要求。利用这种工艺可制作任何低压和高压双极/MOS器件,这对于功率集成、高低压转换与驱动、等离子体显示等方面应用会有很多实用价值。     

透明CdO膜发射区InGaAs光电晶体管

研制出一种新型的InGaAs光电晶体管。其发射区采用导电率高(σ=5×10~3Ω~(-1)cm~(-1))禁带宽(E_g(Γ)=2.5eV)的氧化镉(CdO)透明膜,形成宽发射区。测试结果表明,该管具有较宽的波长响应(λ=0.5～1.6μm),共发射极电流增益h_(fe)为10(V_(CE)=3V,I_C=1mA)。并对发射结的伏安恃性、h_(fe)-I_C及暗电流等进行了讨论。     

获得低频晶体管低噪声高增益的途径与措施

闪变噪声和爆裂噪声是晶体管低频噪声的主要来源。散粒噪声和基区电阻的热噪声在低频范围内同样起作用。改善半导体的表面状态、减少晶体中的原生缺陷并控制二次缺陷的诱生及重金属杂质的引入,提高小电流下的直流电流增益h_(FE)、减小晶体管的基区电阻r′_(bb),是实现低频晶体管低频低噪声的主要途径。按这一指导思想制得的晶体管,低频噪声系数N_(FL)≤1.5dB,在I_c=0.1mA下,h_(FE)=200～1200;I_(CEO)可低于100pA,BV_(CEO)<15V。     

肖特基收集极宽发射极GaAlAs/GaAs高速开关晶体管的试制及其性能

本文比较详细地述叙了一种新型器件,即肖特基砷化镓异质结双极型高速开关晶体管的设计原理、制作工艺和实验结果。本晶体管的主要特点是利用金属-半导体为收集结,因而从根本上消除了存贮时间t_s产生的原因,另外利用镓铝砷-砷化镓形成宽发射结可以在发射区中进行轻掺杂的特点,使器件的发射结电容C_(Te)大为降低,以达到缩短其它三个时间常数的目的。目前器件所达到的指标为: BV_(beo)=6V,h_(FE)=30,I_(cm)=70mA,f_(max)=500MHz(V_(ce)=1.5V,I_c=10mA)小信号时,脉冲上升时间和下降时间均为1.5ns。大信号测量表明,即使晶体管进入深饱和状态也观察不到贮存时间t_s。     

近似弹道工作的高速GaAlAs——GaAs异质结双极晶体管

在半绝缘衬底上采用分子束外延(MBE)技术已得到e-b结是突变的GaAlAs-GaAs异质结双极晶体管(HBT)。在I_C=20mA、V_(CE)=8V下已测出增益带宽积f_T为15GHz。在至今HBT的报导中这结果是最好的。它用于高速逻辑线路是很有希望的。     

硅低频大功率管制造中出现EB结软击穿问题的讨论

在3DD15、D7312、DD03等一类硅低频大功率管技术参数中,有一项重要的直流参数,即发射结反向击穿电压BV_(EBO)。EB结反向特性的硬、软和高低,直接影响交、直流讯号的正常放大,按技术指标的规定,一般均要求BV_(EBO)≥5V(测试条件I_B=1mA)且呈硬击穿。根据3DD15、DD03、D7312等一类低频大功率管的工艺结构设计,为了保证器件在大电流工作时也有同样足够的电流放大系数以及有较高的BV_(EBO)、BV_(CEO),我们选取基区浓度N_D=(1～5)×10~(18)cm~(-3),N_(e)=1×10~(21)cm(-3),X_(ic)≈30μm,X_(ie)=15～20μm,实际制得的管子EB反向击穿电压BV(EBO)均能达到12V以上,且     

简讯

上海科技大学半导体器件物理研究室试制出两类VVMOS器件,其主要性能介绍如下:一、高频VVMOS功率晶体管:工作频率:f=400兆赫输出功率:P_0=10瓦系列功率增益:K_p≥5分贝漏电流:I_(OS)=2安培漏源击穿电压:BV_(DS)≥60伏开启电压:V_r=0～2伏开态电阻:R_(on)=3～4欧姆开关时间:t≤10毫微秒     

用氧化镉(CdO)为发射区的InGaAsP/InP双异质结晶体管

本文提出和研制了一个新型的InGaAsP/InP双极型晶体管.在单片集成电路中它能与1.55μmInGaAsP/InP双异质结激光器共容而组成一个晶体管-激光器器件.该晶体管的主要特点是采用氧化镉(CdO)薄层作为器件发射区,由InP组成收集区而形成NpN双异质结晶体管.测量结果表明晶体管能双向工作,测得的正向共发射极电流增益为40(V_(CE)=5V,Ic=1mA),反向增益为8(V_(CE)=1.5V,Ic=100μA).文中还给出了h_(fe)—I_c特性和晶体管CdO-InGaAsP发射结的伏安特性.     

集电极扩散隔离工艺

本文介绍集电极扩散隔离工艺的特点,叙述该工艺的实验,并给出用此工艺技术制作的晶体管(β≥100,f_T>1000MHz,BV_(ceo)≥6V)和E/T转换器的结果。     

高频大功率晶体管的设计(二)

三、2G721设计实例 2G721晶体管参数指标 P_O=5.0瓦 K_P=4.5分贝 f_O=400兆赫 V_C=28伏 η≥60％ P_(CM)=10瓦 封装如图23所示。     

用氧化镉(CdO)做宽发射区的磷化铟平面型扩散晶体管

本文提出了一种新型的异质结双极型晶体管.该管的收集区和基区由磷化铟材料做成.和硅平面晶体管类似,管子的基区采用一般的氧化层(Al_2O_3)掩蔽扩散工艺(在这里是锌扩散).而管子的发射区则采用溅射氧化镉簿层的方法形成,因而管子的结构是平面型的.氧化镉是一种宽禁带(Eg=2.3eV)的N型半导体.氧化镉和磷化铟组成了晶体管的宽发射极.本文介绍了制管工艺.给出并分析了晶体管的伏一安特性.初步结果是:晶体管共发射极电流增益h_f_a=10(I_C=50mA,V_(cr)=15V).发射极一收集极间的击穿电压BV_(CED)=30V.这种晶体管及其工艺为InGaASP/InP器件及其光电集成制作提供了一条可能的新途径.