在許多電子設(shè)備的使用中,均需要外部系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電流,這種能夠?yàn)樨?fù)載提供恒定電流的裝置被稱(chēng)為恒流源。作為恒流源的一個(gè)分支,分立恒流器件具有膝點(diǎn)電壓低、恒流特性好、應(yīng)用電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。近年來(lái),分立恒流器件發(fā)展迅速并被廣泛應(yīng)用到恒流源、穩(wěn)壓源、LED照明、放大器以及電子儀器的保護(hù)電路中。隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)高性能恒流源的需求,分立恒流器件受到廣泛研究,包括新結(jié)構(gòu)的研究,以及相關(guān)工藝實(shí)現(xiàn)的研究。然而,目前的恒流器件產(chǎn)品,存在在膝點(diǎn)電壓較高、正向擊穿電壓較低的問(wèn)題,在溫度穩(wěn)定性方面距離實(shí)際應(yīng)用要求還有一定的差距。傳統(tǒng)的恒流器件,其物理結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理限制了其溫度系數(shù)進(jìn)一步降低,因此需要從物理機(jī)理上探索研究提高恒流器件溫度穩(wěn)定性的方法�；诖�,本文旨在設(shè)計(jì)一種恒流器件,在提高電流能力、降低膝點(diǎn)電壓的同時(shí),提高器件的溫度穩(wěn)定性。本文提出并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一種低溫度系數(shù)的新型恒流器件結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)通過(guò)引入空穴電流提高器件電流能力,降低膝點(diǎn)電壓,并通過(guò)調(diào)整空穴與電子電流比例實(shí)現(xiàn)低溫度系數(shù)。本課題針對(duì)所提出的恒流器件結(jié)構(gòu),建立飽和電流模型,結(jié)合半導(dǎo)體材料特性與溫度變化關(guān)系,推導(dǎo)恒流值與溫度關(guān)系表... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

載流子-載流子之間散射對(duì)電子與空穴遷移率的影響[42]

第三章新型恒流器件仿真設(shè)計(jì)27在Medici中，電子與空穴的壽命與晶格溫度的關(guān)系可表示為：EXN.TAUnn,,,300TxyTxy(3-26)EXP.TAUpp,,,300TxyTxy(3-27)EXN.TAU與EXP.TAU默認(rèn)值為0，這破壞了壽命與溫度的關(guān)系。實(shí)際上，載流子壽命與具體的樣品相關(guān)，不同雜質(zhì)與缺陷表現(xiàn)出不同的值。結(jié)合參考文獻(xiàn)[50]所給出的經(jīng)驗(yàn)公式的簡(jiǎn)化表達(dá)式1.57510T300，在后續(xù)仿真中，EXN.TAU與EXP.TAU取值為1.5。當(dāng)載流子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，發(fā)生電子空穴復(fù)合時(shí)，并把能量傳輸?shù)降谌N粒子，這種復(fù)合過(guò)程被稱(chēng)為俄歇復(fù)合，與碰撞電離過(guò)程相反。俄歇復(fù)合過(guò)程在決定重?fù)诫s區(qū)小注入載流子壽命以及輕摻雜區(qū)大注入過(guò)剩載流子壽命起著重要作用。圖3-4為硅中俄歇復(fù)合壽命與摻雜濃度或注入載流子濃度關(guān)系圖。圖3-4俄歇復(fù)合壽命[42]對(duì)于重?fù)诫s的N型與P型硅，由俄歇復(fù)合決定的少數(shù)載流子壽命為：Auger,n31212.810n(3-28)Auger,p31211.010p(3-29)

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文34本課題中深槽深入至P型襯底，深槽刻蝕深度將由外延層厚度決定；圖3-6新型恒流器件工藝流程4）場(chǎng)氧形成，利用熱過(guò)程熱生長(zhǎng)場(chǎng)氧，并在深槽內(nèi)形成一定厚度的氧化層，同時(shí)對(duì)步驟二中注入的P型雜質(zhì)進(jìn)行推結(jié)，增加其曲率半徑，形成終端保護(hù)環(huán)，通過(guò)將終端保護(hù)環(huán)的推結(jié)熱過(guò)程與場(chǎng)氧化熱過(guò)程合并，減少熱預(yù)算，降低襯底雜質(zhì)反擴(kuò)對(duì)外延層厚度的影響；場(chǎng)氧形成之后淀積poly填充隔離槽；5）JFET區(qū)雜質(zhì)注入與推結(jié)，采用光刻、刻蝕工藝，刻蝕場(chǎng)氧化層形成有源區(qū)，犧牲氧化去除表面由于離子刻蝕造成的損傷，利用場(chǎng)氧化層作為阻擋層注入N型雜質(zhì)，并通過(guò)高溫過(guò)程進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散，降低JFET區(qū)電阻；6）pwell區(qū)形成，進(jìn)行離子注入前預(yù)氧化，通過(guò)光刻工藝形成注入窗口，進(jìn)行P型雜質(zhì)注入，并進(jìn)行高溫推結(jié)過(guò)程，形成pwell區(qū)，如圖3-7(b)所示；7）耗盡型溝道的形成，利用離子注入工藝，在硅片表面注入N型雜質(zhì)，與pwell區(qū)的P型雜質(zhì)進(jìn)行雜質(zhì)補(bǔ)償，形成耗盡型溝道，提供電子導(dǎo)通路徑；如圖3-7(c)所示；考慮到工藝過(guò)程中所存在的推結(jié)和氧化工藝將對(duì)表面耗盡溝道離子分布產(chǎn)生較大的影響，故后續(xù)過(guò)程應(yīng)盡量減少熱過(guò)程；8）N+歐姆接觸形成，采用光刻膠作為表面N+注入阻擋，形成重?fù)诫sN+歐姆接觸；9）P+歐姆接觸形成，淀積氧化層，采用光刻、刻蝕工藝，刻蝕表面氧化層，形成陰極接觸孔，利用表面的氧化層作為P+注入阻擋層，形成重?fù)诫sP+歐姆接觸，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]用于感性負(fù)載的高精度高穩(wěn)定度恒流源研究[D]. 查達(dá)潤(rùn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
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[3]硅基恒流二極管的設(shè)計(jì)[D]. 劉嬌.貴州大學(xué) 2015
[4]硅基恒流二極管的設(shè)計(jì)[D]. 馮曉敏.大連理工大學(xué) 2012
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本文編號(hào)：3397405