雙極晶體管電磁脈沖損傷機(jī)理研究.pdf

1、由于半導(dǎo)體器件大部分屬于微功耗、微型結(jié)構(gòu)器件，其在外界電應(yīng)力的作用下可靠性下降，甚至完全失效。電磁脈沖(EMP)是產(chǎn)生外界過(guò)電應(yīng)力的主要原因之一，其對(duì)器件的破壞性很大。隨著集成度的提高和幾何尺寸的縮小，半導(dǎo)體器件越來(lái)越容易受到EMP的影響而損傷，因此有必要從理論上研究EMP對(duì)半導(dǎo)體器件的破壞機(jī)理。
　　 本文利用器件仿真軟件Medici，分析了硅基雙極器件在強(qiáng)電磁脈沖作用下的損傷效應(yīng)與機(jī)理。研究表明，雙極晶體管的損傷部位在不同的

2、電磁脈沖強(qiáng)度作用下有所不同：在低幅度注入電壓下，發(fā)射區(qū)中心下面的n-n+處首先發(fā)生燒毀；在高幅度注入電壓下，靠近發(fā)射區(qū)的基極電極邊緣首先發(fā)生燒毀。同時(shí)，結(jié)合曲線擬合軟件，分析了器件損傷能量、損傷功率、燒毀時(shí)間和注入電壓之間的關(guān)系，獲得了雙極晶體管在強(qiáng)電磁脈沖作用下的損傷能量并非恒值的重要結(jié)論。
　　 本文的研究工作為半導(dǎo)體器件電磁脈沖損傷評(píng)估和防護(hù)加固的分析提供了一定的理論基礎(chǔ)，也為下一步深入展開(kāi)EMP效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。