標題: | 複晶矽P-N 接面之特性 |
作者: | 吳協霖 WU, XIE-LIN 李崇仁 雷添福 LI, CHONG-REN LEI, TIAN-FU 電子研究所 |
關鍵字: | 複晶矽;長晶溫度;雜質;濃度 |
公開日期: | 1988 |
摘要: | 在本論文中,我們探討了長晶溫度,雜質濃度以及氮化和氫化對橫向式複晶矽P-N 接 面之特性的影響。長晶溫度為600℃及750℃;硼離子(BF )劑量為2*10 ,5*10 以及1*10 ╱平方公分;砷離子(As ) 劑量為6*10 ╱平 方公分。用高溫氨(1000℃,90分鐘)作氮化,而氫化是將氫離子(H )用離 子佈植的方式植入,其劑量為3*10 ╱平方公分。 我們做如下的電性測量及分析,(1)電流- 電壓(I-V) 特性,(2)電容- 電壓 (C-V) 特性,(3)電容- 頻率(C-F) 特性,(4)電容對頻率變化的敏感度分 析。 得到如下的重要結果:未經氫化或氮化的元件,其漏電流及電容值隨基極(Base)濃 度增加而增加。崩潰電壓(Breakdown Voltage) 及理想因素(Ideality Factor) 則反是。在較高溫(750℃)成長的元件其電性較佳,可能是因為顆粒較大的緣故 。在C-V 測量上,我們發現電容值隨頻率增加而降低。而且在較低頻時,順向偏壓之 接面電容值增加到最大值後迅速下降,變成電感性。這種現象不合肖特基(Schottky )的理論。在C-F 測量上,我們發現零向或負向偏壓的電容值幾乎不隨頻率變化。但 是順向偏壓之電容值隨頻率增加而降低。做敏感度分析時發現,深阱陷在高頻(1 MHz∼10MHz)大部份被氫離子覆蓋住而不能作用。 當元件經過氫化後,其電性改善很多。例如漏電流降低500倍左右,崩潰電壓增加 2.5倍,順向最大電容值降低100倍,而且電容對頻率變化的敏感度亦降低許多 。氫化後元件特性改善的原因,可能是因為氫離子將複晶矽晶界(Grain Boundary) 中的懸浮鍵(Dangling Bond) 覆蓋住,使這些深阱陷不能作用。 另外,我們也用掃描式電子顯微鏡(SEM) 功能之一的“電子束感應電流(EBIC)” 之技術,作了一些複晶矽P-N 接面之研究,發現其接面區域呈不規則狀。這種不規則 的接面可能是導致複晶矽元件特性比單晶矽元件特性差的原因。 |
URI: | http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#NT772430074 http://hdl.handle.net/11536/53944 |
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