Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/271172
Title: Влияние неконтролируемых технологических примесей на температурную зависимость коэффициента усиления биполярного n-p-n-транзистора
Other Titles: The influence of uncontrolled technological impurities on the temperature dependence of the gain coefficient of a bipolar n-p-n-transistor
Authors: Оджаев, В. Б.
Петлицкий, А. Н.
Пилипенко, В. А.
Просолович, В. С.
Филипеня, В. А.
Шестовский, Д. В.
Явид, В. Ю.
Янковский, Ю. Н.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
ЭБ БГУ::ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. ОТРАСЛИ ЭКОНОМИКИ::Приборостроение
Issue Date: 2021
Publisher: РУП «Издательский дом «Белорусская наука», Минск, Республика Беларусь.
Citation: Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Рhysics and Mathematics series. – 2021. – Т. 57, № 2. – С. 232–241.
Abstract: Исследованы температурные зависимости статического коэффициента усиления по току (β) биполярных n-p-n-транзисторов, сформированных по аналогичным технологическим маршрутам (серии А и В), в интервале температур 20–125 °С. Содержание неконтролируемых технологических примесей в приборах серии А было ниже предела обнаружения методом полного внешнего отражения рентгеновского излучения (по Fe < 4,0×10^9 ат/см^2). В приборах серии В вся поверхность пластин была покрыта слоем Fe со средней концентрацией 3,4×10^11 ат/см^2, наблюдались также пятна Cl, K, Ca, Ti, Cr, Cu, Zn. Установлено, что в приборах серии В при среднем уровне тока коллектора (1,0×10^–6 < Ic < 1,0×10^–3 A) статический коэффициент усиления по току больше соответствующего значения в приборах серии А. Это обусловлено большей эффективностью эмиттера вследствие высокой концентрации основной легирующей примеси. Данное обстоятельство определяло и более сильную температурную зависимость β в приборах серии В вследствие значительного вклада в его величину температурного изменения ширины запрещенной зоны кремния. При Ic < 1,0×10^–6 A β для приборов серии В становится существенно меньше соответствующих значений для приборов серии А и практически перестает зависеть от температуры. В приборах серии В рекомбинационно-генерационный ток преобладает над полезным диффузионным током неосновных носителей заряда в базе вследствие наличия высокой концентрации неконтролируемых технологических примесей. Для приборов серии А при Ic < 10^–6 A температурная зависимость β практически не отличается от аналогичной зависимости для среднего уровня инжекции.
Abstract (in another language): Herein, the temperature dependences of the static current gain (β) of bipolar n-p-n-transistors, formed by similar process flows (series A and B), in the temperature range 20–125 °С was investigated. The content of uncontrolled technological impurities in the A series devices was below the detection limit by the TXRF method (for Fe < 4.0×10^9 at/cm^2). In series B devices, the entire surface of the wafers was covered with a layer of Fe with an average concentration of 3.4×10^11 at/cm^2; Cl, K, Ca, Ti, Cr, Cu, Zn spots were also observed. It was found that in B series devices at an average collector current level (1.0×10^–6 < Ic <1.0× 10^–3 A) the static current gain was greater than the corresponding value in A series devices. This was due to the higher efficiency of the emitter due to the high concentration of the main dopant. This circumstance also determined a stronger temperature dependence of β in series B devices due to a significant contribution to its value from the temperature change in the silicon band gap. At Ic < 1.0×10^–6 A β for B series devices became significantly less than the corresponding values for A series devices and practically ceases to depend on temperature. In series B devices, the recombination-generation current prevailed over the useful diffusion current of minority charge carriers in the base due to the presence of a high concentration of uncontrolled technological impurities. For A series devices at Ic < 10^–6 A, the temperature dependence of β practically did not differ from the analogous dependence for the average injection level.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/271172
ISSN: 1561-2430 (Print)
2524-2415 (Online)
Scopus: 10.29235/1561-2430-2021-57-2-232-241
Appears in Collections:Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
IzvNANBs232-241.pdf769,3 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar



PlumX

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.