Способ изготовления p - n-переходов с лавинным пробоем

 

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и может быть использовано для изготовления кремниевых p - n-переходов, работающих в области лавинного пробоя. Цель изобретения - повышение быстродействия включения p - n-перехода за счет уменьшения времени задержки лавинного пробоя и повышения величины допустимой энергии в единичном импульсе обратного тока. Шлифованную поверхность кремниевой пластины n-типа проводимости с удельным сопротивлением 0,01 - 1,0 Ом см очищают кипячением в водном растворе едкого кали с концентрацией 10 - 30 мас. % не менее 1 мин, затем формируют на поверхности пластины источник диффузии в виде пленки полиэфиркарборанадипината с содержанием бора не менее 3 мас. % и проводят диффузию бора при температуре не ниже 1250С не менее 20 ч.

ћћћћћ Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и может быть использовано для изготовления кремниевых p-n-переходов, работающих в области лавинного пробоя. Целью изобретения является повышение быстродействия включения p-n-перехода за счет уменьшения времени задержки лавинного пробоя и повышения величины допустимой энергии в единичном импульсе обратного тока. П р и м е р. Кремниевые пластины n-типа с удельным сопротивлением 0,09-0,10 Ом см (разброс 5% ) толщиной 370 мкм после шлифовки микропорошком М7 травят в 10% -ном водном растворе кипящей КОН в течение 1 мин, промывают и проводят визуальный контроль. На пластины, не содержащие рисок и царапин, наносят на центрифуге боросодержащий полимерный источник - 30% -ный раствор полиэфиркарбонадипината в толуоле. Далее проводят деструкцию полимера в течение 40 мин при 450^оС и диффузию бора в открытой трубе в течение 60 ч при 1260^оС. При этом величина залегания p-n-перехода составляет 105 мкм, а поверхностная концентрация бора не менее 10²⁰см^-3. Из обработанных таким образом кремниевых пластин изготавливают диоды с площадью p-n-перехода 0,6 см², которые имеют пробивное напряжение 76-80 B. Время задержки срабатывания у всех изготовленных диодов составляет менее 1 нс. Предельно допустимая энергия в единичном импульсе определена путем пропускания прямоугольных импульсов обратного тока длительностью 200 мкс. Деструктивный пробой наступает при импульсной мощности 40 кВт/см², что соответствует энергии 8 Дж/см² для прямоугольного импульса и эквивалентно 11,2 Дж/см² для синусоидального импульса. Использование данного способа обеспечивает повышение величины допустимой энергии в единично импульсе обратного тока в 3-5 раз по сравнению с диодами, полученными способом-прототипом в том же режиме испытаний, а также повышение быстродействия за счет снижения времени задержки пробоя до величины менее 1 нс, что на несколько порядков меньше, чем при микроплазменном пробое, реализованном в способе-прототипе. (56) Волле В. М. и др. Силовые диффузионные кремниевые вентили с контролируемым лавинообразованием типа ВКДЛ. Электричество, 1966, N 7. с. 56-59. Евсеев Ю. А. Полупроводниковые приборы для мощных высоковольтных преобразовательных устройств. М. : Энергия, 1978, с. 158-159.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ p - n-ПЕРЕХОДОВ С ЛАВИННЫМ ПРОБОЕМ, включающий очистку шлифованной поверхности кремниевой пластины n-типа проводимости, формирование на поверхности пластины боросодержащего источника диффузии, проведение диффузии бора при температуре не ниже 1250^oС не менее 20 ч, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия включения p - n-перехода за счет уменьшения времени задержки лавинного пробоя и повышения величины допустимой энергии в единичном импульсе обратного тока, используют кремниевую пластину с удельным сопротивлением 0,01 - 1,0 Ом · см, очистку шлифованной поверхности кремниевой пластины проводят кипячением в водяном растворе едкого кали с концентрацией 10 - 30 мас. % не менее 1 мин, а источник диффузии формируют в виде пленки полиэфиркарборанадипината с содержанием бора не менее 3 мас. % .

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---