Исследование влияния структурного совершенства и физико-химических обработок поверхности кремния на характеристики силовых диодов

• Автор: Нам Чанг Сон
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1993
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 208 с.

Глава I. Аналитический обзор литературы 1

1.1. Анализ механизмов протекания тока и их влияние на вольтамперные характеристики диодов

1.2. Влияние дефектов структуры кремния на ха-

^ рактеристики р - п перехода

1.3. Влияние свойств поверхности времния на характеристики р - п перехода

1.4. Физико-химические процессы обработки поверхности р - л переходов в производстве силовых диодов.

1.4.1. Химическое травление

1.4.2. Особенности ллаэмохимического травления

1.4.3. Характер загрязнений поверхности при фи-

,0. зико-химических обработках кремния

1.5. Выводы
Глава 2. Методы измерения электрофизических параметров
поверхности и приповерхностного объема кремния и р - п структур на его основе
2.1. Методика контроля электрофизических параметров приповерхностных слоев кремния
2.1Л. Измерение кантактной разности потенциалов
2.1.2. Метод люминесценции
2.2. Измерение толщины нарушенных слоев
{Ф 2.3. Анализ поверхности методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и массспектрометрии вторичных ионов. 5?
2.4, Классификация объектов исследования

2.4.1. Разработка неразрушающего метода определения концентрации свободных носителей заряда в р - п переходе с помощью
фотоэдс на контакте с электролитом
2.5. Выводы
Глава 3. Исследование влияния структурного совершенства исходного кремния на вольтамперные характеристики диодов,
3.1. Классификация вольтамперных характеристик различных групп диодов.
3.2. Исследование влияния изменения градиента концентрации примеси в области скопления
дефектов на вольтамперные характеристики
3.3. Исследование отказов р - п переходов, связанных с линейными и двумерными дефектами структуры
3.4. Выводы
Глава 4. Исследование процессов химического и плазмохимического травления пластин для структур
силовых приборов
4.1. Влияние химического травления поверхности р - П перехода на изменение тока утечки диодов.
4.2. Связь режимов плазмохимического травления поверхности р - п переходов с ее геометрическими параметрами и электрофизическими характеристиками изготовленных структур силовых диодов.
4.3. Исследование влияния подвижных поверхностных ионов на вольтамперные характеристики р - п переходов.

4.4.Исследование состояния поверхности кремниевых структур после жидкостного и плазмохимического травления. 1^7
4.5, Выводы
Глава 5. Исследование влияния физико-химических обработок на характеристики р- п переходов после их посадки в корпус
5.1. Исследование влияния окружающей среды и межоперационных сроков на характеристики диодов
5.2. Исследование измерений токов утечек диодов после очистки и пассивации р - л переходов,
5.3. Исследование влияния газовой среды внутри корпуса на вольтамперные характеристики диодов.
5.4. Выводы
Основные выводы 1^
Литература 19?

меньшей степени отрицательно сказываются на характеристиках и стабильности работы приборных структур.
Наиболее исследована адсорбция катионов, в первую очередь катионов К+ и Иа+ и тяжелых металлов. Действие ионов щелочных металлов обусловлено их способностью мигрировать под влиянием электрического поля при повышенных температурах,что вызывает образование инверсионных слоев, высокие значения токов утечки и нестабильность параметров полупроводникового прибора /60-62/. Примеси тяжелых металлов (Си,Аи , Ре , Ад , СИ ,
1п , С г и др.) сильно снижают время жизни неосновных носителей заряда в результате увеличения поверхностной рекомбинации /63-65/.
Следует подчеркнуть, что адсорбция металличаевих примесей из щелочных растворов на кремнии на 1-2 порядка больше, чем из травиеелей на основе НЯ - НЫОз . Это обусловлено различием скоростей травления, истинными площадями поверхности, полу-чаемыми при двух типах травления и, что является наиболее принципиальным, различием электродных потенциалов кремния в этих травителях. В щелочных растворах потенциал кремния более отрицателен, чем в смеси кислот /48-66/, благодаря чему большинство тяжелых металлов высаживается на поверхность в элементарном виде / 63,67/.
В реальных условиях проведения технологических операций при создании фаски выпрямительных элементов источником загрязнения поверхности р - п перехода является загрязненный нарушенный слой, возникающий после механического профилирования шлифованием, а также металлические компоненты элемента, которые под действием агрессивного травителя в той или иной мере корродируют и загрязняют травитель /68/. На такой поверхности име-ются Ре-» А 2 » С а , Ма , Сг , Ди и Си . Кроме того обнаруживаются такие металлы, как 2п ,N1 * Т1 , Мп и СЗ