14、电子器件性能评估及电机结构动力学分析

电子器件性能评估及电机结构动力学分析

1. IGBT器件性能评估

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种功率离散器件，具备高功率能力、高输入阻抗和高电流增益的特点。在评估这类器件时，通常会使用低功耗的Agilent 4156C仪器来收集电气数据。

1.1 器件制备与测量

• 生长外延硅 ：以SiH4流为主，添加少量PH3，在低电阻率硼掺杂衬底上生长N型外延硅。
• 氧化与光刻 ：在炉中全局生长超过1微米的氧化物，接着进行保护环光刻，以定义硼保护环注入环。
• 形成有源区 ：注入后，使用有源区掩模形成有源区，生长0.1微米的栅极电介质，再覆盖0.5微米的栅极多晶硅。
• 定义栅极尺寸 ：通过栅极光刻工艺和各向异性离子干法蚀刻，确定多晶硅栅极的尺寸和形状。
• 离子注入 ：在多晶硅栅极中进行体注入，随后以不同剂量和能量进行阳极和源极注入。
• 金属化处理 ：沉积4微米厚的金属层，完成整个离散焊盘和导电问题的处理。
• 连接与测试 ：将所有晶圆的底部（即所有器件的漏极）用银胶连接到铝板上，通过施加漏极电压进行探测。当栅极施加超过阈值电压的偏置时，每个IGBT器件开始工作。

1.2 结果分析

测试了8种不同工艺条件的晶圆，每个晶圆约有350