ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Для повышения величины пробивных напряжений и устойчивости ко вторичному пробою в мощных высоковольтных биполярных транзисторах разработаны следующие простые и надежные способы:

1. Повышение пробивных напряжений с помощью многослойных диэлектрических слоев.

Основной переход защищается окисломsio₂, далее на окисел наносится слой поликремния, на поликремний наносится металл, металл наносится в форме экрана и накладывается на поликремний последнего делительного кольца. Этот метод сочетает в себе известные методы расширенного базового контакта и охранного кольца и дополняет их наличием широкого экрана, выравнивающего потенциалы поверхности большой площади и, кроме того, слойsio₂и поликремния с различной диэлектрической проницаемостью снижают критическую напряженность Е _кр поля на поверхности р-п перехода. Этот метод позволил обеспечить стабильность обратных токов вплоть до температуры 150 °С.

2. Повышение пробивных напряжений методом сильного легирования периферийной области структуры и защитой этой области многослойными диэлектрическими слоями.

Как правило, на краях структуры образуются различные механические напряжения. На этих дислокациях происходит увеличение напряженности поля, что приводит в дальнейшем к пробою транзистора. Чтобы это исключить, периферийная область легируется эмиттерной примесью, далее защищается окисью кремния, сверх которого наносится поликремний, т.е. наносится двухслойный диэлектрический слой в виде пояса по периметру. Сверху этот пояс металлизируется, т.е. создается типа экрана, подобно экрану, нанесенному со стороны основного р-п перехода. Эффективность этого метода подтверждена созданием транзисторов с пробивным напряжением до двух киловольт.

3. Повышение пробивных напряжений встраиванием в объем активной структуры областей, легированных базовой примесью.

Эти области встраивались в объеме коллектора, на границе буферногоnиn-слоев, т.е. создавалась сетка размером ячеек 10Ч10 мкм с периодом 100 мкм по всей площади коллектора. В эти области производилась диффузия базовой примеси на глубину Зч5 мкм, после чего наращивался необходимой толщиныn-слой. Затем формировался транзистор.

Исследования пробивных напряжений показали, что при распространении объемного заряда основного р-nперехода вглубь он взаимодействует с зарядом каждой из областей сетки, в результате чего «деформируется» и распространяется вширь, т.е. снижается критическое значение напряженности поля, и лавинный пробой начинается позже.

Составляющие напряженности электрического поля, создаваемые включениями, быстро уменьшаются с удалением от включений.

Вследствие этого такие структуры имеют расширенную область безопасной работы.