光电晶体管反向击穿特性研究

由于特殊的应用场景,光电晶体管与普通晶体管在性能参数和结构设计上存在较大差异,在器件设计时需要兼顾各项参数的影响。通过理论及仿真计算结合实验流片,归纳出工艺过程中影响NPN光电晶体管反向击穿的几种因素,包括掺杂浓度、结深以及放大倍数等,进而提出了可以提升光电晶体管耐压的工艺改进措施,实现了发射极反向击穿电压提高约20%,集电极-发射极反向击穿电压超过400 V。

MEMS微压压力传感器的灵敏度优化

为提高微机电系统微压压力传感器的灵敏度,根据硅压阻式压力传感器的工作原理介绍了影响压力传感器灵敏度的主要因素。使用COMSOL Mutilphysics有限元仿真软件开展压力敏感膜层厚度、压敏电阻摆放位置及压敏电阻长度对灵敏度影响规律的研究。根据仿真结果,减小压力敏感膜层厚度至15μm,设置压敏电阻长度为120μm,并将压敏电阻摆放至距压敏膜层边缘10μm的位置,完成了一款量程为40 kPa的MEMS硅压阻式微压压力传感器的结构优化,有效提升了传感器的灵敏度。测试结果表明,该压力传感器的灵敏度达到0.444 mV/kPa,相较于常规同量程灵敏度为0.35 mV/kPa的压力传感器,提升了26.8%。上述优化结果基本满足MEMS微压压力传感器的高灵敏度、高线性度等要求。

血压计用MEMS压力传感器设计与制造

针对微机电系统(MEMS)压力传感器灵敏度及线性度较难兼顾的问题,设计了一种可应用于电子血压计量程为40 kPa的MEMS压力传感器。首先基于硅压阻式MEMS压力传感器的工作原理,使用COMSOL Mutilphysics软件对传感器结构进行仿真设计,根据理论计算各结构尺寸,得到可获得最高输出灵敏度以及最小非线性的电阻位置,并设计传感器掩模版图。同时设计了传感器芯片工艺制备流程,完成了高灵敏度压力传感器芯片的制作,并对最终成品性能进行了研究分析。实验结果表明:通过对压力传感器结构优化,研制出的40 kPa硅压阻式MEMS压力传感器在常温下的灵敏度达到0.445 mV·V^(-1)·kPa^(-1),非线性度达到±0.0736%FS。

抗SEB加固功率VDMOS的温度特性研究

仿真研究了300V抗辐射功率VDMOS器件在不同缓冲层浓度、不同LET值下单粒子烧毁(SEB)效应的温度特性。结果表明,SEB的温度特性与LET值相关,LET值较小时(0.1pC/μm),SEB电压呈正温度系数特性;LET值较大时(1pC/μm),SEB电压呈负温度系数特性。重点分析了1pC/μm LET时离化强度大的条件下SEB电压的碰撞电离分布和晶格温度分布,分析发现,功率VDMOS颈区JFET/P阱的pn结是SEB效应薄弱点,这得到了实验结果的验证。本模型计算的结果表明,当LET值大、器件工作温度高时,功率VDMOS器件的单粒子烧毁风险最大。该项研究结果为抗辐射加固功率VDMOS器件的应用提供技术参考。

硅基雪崩光电二极管技术及应用

硅基雪崩光电二极管是一种可用于对微弱光甚至单光子进行探测的光电器件,被广泛应用于激光测距、激光成像、量子通信和生物医疗等领域。从工作原理、常见结构和分类3个方面对硅基雪崩光电二极管的技术进行分析,并对其性能发展趋势进行阐述,最后介绍了硅基雪崩光电二极管的应用。

低压调整二极管击穿特性分析与优化设计

介绍了采用平面结构设计与Si外延工艺制造低压调整二极管的技术。该技术论证了Si平面结型5.1 V低压调整二极管的击穿机理为隧道击穿,同时设计了一种新型Si平面结型低压调整二极管的结构,以及与此结构相匹配的工艺制程,进而实现5.1 V击穿电压特性为硬击穿。此硬击穿优化的关键是对结构设计、氧化工艺的深度研究。

5 V双向TVS器件击穿电压对称性分析与优化设计

通过设计5 V双向TVS产品,分析了N+注入及退火工艺对器件正、反向击穿电压的影响。通过优化材料电阻率,正、反向击穿电压的差值从1.3 V优化至0.1 V,各项动态参数均满足产品要求。完成了5 V双向TVS器件击穿电压对称性的优化,各项参数均满足产品要求。