擊穿電壓和反向漏電流

   pn結的擊穿電壓和反向漏電流,既是評價擴散層質量的重要標志,也是器件(晶體管等)的重要直流參數。R5325K003B-TR它要求pn結的伏安特性“硬”,即反向擊穿特性曲線平直,有明顯的拐點,并且漏電流很小。但實際情況總不是十分理想的,異常的電學特性反映了擴散存在的質量問題。如圖523所示是幾種典型的pn結的異常擊穿特性。

    ①軟擊穿:特性曲線如圖523(a)所示。它的特點是無明顯的拐點。產生的原因與pn結附近的表面狀態、晶格缺陷及結附近的雜質沾污等因素有關。結的表面被雜質沾污,s/Si()2界面存在界面態時,會導致表面復合中`b大量存在,引起表面漏電。擴散時,硅片清洗不干凈或擴散系統沾污,在擴散時雜質進人硅片,降溫時就會淀積到晶格缺陷處。如果這些缺陷處在結區,就會成為pn結的漏電通道使反向漏電流隨反向電壓增高而增大。

    ②低壓硬擊穿:它是指pll結加反向偏壓后,在遠低于理論值時就發生擊穿的現象。但特性曲線有明顯的拐點,是硬擊穿,如圖523(b)所示。其產生的原因很多,如pn結有較大的局部尖峰,基區過窄或外延層過薄,以及擴散層上的合金點、外延層的層錯和位錯密度較高等都會造成低壓硬擊穿。

   ③靠背椅擊穿:特性曲線如圖523(c)所示。它的特點是在反向電壓很小時,反向電流隨電壓的升高而迅速增大,并很快進人飽和階段(其飽和值為幾百pA到幾mA)。隨著反向電壓的繼續增大,最后出現擊穿。它主要是由于表面溝道效應所引起的,所以,應加強工藝衛生,對于已沾污的雜質,應用鈍化方法加以消除或固定,如采用加氯氧化、磷蒸氣合金、電子束蒸發鋁等。

   ④分段擊穿:分段擊穿也稱管道型擊穿。它的特點是在較低電壓下有一擊穿點,然后電流隨電壓升高而線性增加。當電壓繼續升高到某一值時再次發生擊穿,其特性曲線如圖⒌⒛(d)所示。產生的原囚多是由于基片內存在局部薄弱點,如層錯、位錯密度過高,光刻圖形邊緣不整齊,擴散層表面存在合金點等。