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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳協霖
研究生(外文):WU, XIE-LIN
論文名稱:複晶矽P-N接面之特性
論文名稱(外文):The characteristics of polysilicon P-N junctions
指導教授:李崇仁李崇仁引用關係雷添福
指導教授(外文):LI, CHONG-RENLEI, TIAN-FU
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電子研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1989
畢業學年度:77
語文別:中文
論文頁數:125
中文關鍵詞:複晶矽長晶溫度雜質濃度
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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。

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