击穿电压和反向漏电流

   pn结的击穿电压和反向漏电流,既是评价扩散层质量的重要标志,也是器件(晶体管等)的重要直流参数。R5325K003B-TR它要求pn结的伏安特性“硬”,即反向击穿特性曲线平直,有明显的拐点,并且漏电流很小。但实际情况总不是十分理想的,异常的电学特性反映了扩散存在的质量问题。如图523所示是几种典型的pn结的异常击穿特性。

    ①软击穿:特性曲线如图523(a)所示。它的特点是无明显的拐点。产生的原因与pn结附近的表面状态、晶格缺陷及结附近的杂质沾污等因素有关。结的表面被杂质沾污,s/Si()2界面存在界面态时,会导致表面复合中`b大量存在,引起表面漏电。扩散时,硅片清洗不干净或扩散系统沾污,在扩散时杂质进人硅片,降温时就会淀积到晶格缺陷处。如果这些缺陷处在结区,就会成为pn结的漏电通道使反向漏电流随反向电压增高而增大。

    ②低压硬击穿:它是指pll结加反向偏压后,在远低于理论值时就发生击穿的现象。但特性曲线有明显的拐点,是硬击穿,如图523(b)所示。其产生的原因很多,如pn结有较大的局部尖峰,基区过窄或外延层过薄,以及扩散层上的合金点、外延层的层错和位错密度较高等都会造成低压硬击穿。

   ③靠背椅击穿:特性曲线如图523(c)所示。它的特点是在反向电压很小时,反向电流随电压的升高而迅速增大,并很快进人饱和阶段(其饱和值为几百pA到几mA)。随着反向电压的继续增大,最后出现击穿。它主要是由于表面沟道效应所引起的,所以,应加强工艺卫生,对于已沾污的杂质,应用钝化方法加以消除或固定,如采用加氯氧化、磷蒸气合金、电子束蒸发铝等。

   ④分段击穿:分段击穿也称管道型击穿。它的特点是在较低电压下有一击穿点,然后电流随电压升高而线性增加。当电压继续升高到某一值时再次发生击穿,其特性曲线如图⒌⒛(d)所示。产生的原囚多是由于基片内存在局部薄弱点,如层错、位错密度过高,光刻图形边缘不整齐,扩散层表面存在合金点等。