結型半導體橋的結構設計及性能研究.pdf

1、本文分析了結型半導體橋的起爆規(guī)律及作用機理，討論了結型半導體橋電爆性能的影響因素，根據(jù)結型半導體橋的結構特點，設計了一種封裝結構。研究了結型半導體橋的靜電射頻防護效果及規(guī)律，主要得到以下結論:
　　 (1)結型半導體橋的擊穿電壓決定于N型硅襯底的摻雜濃度，摻雜濃度越低擊穿電壓越高;而結型半導體橋的寄生電阻、靜態(tài)電阻、電容等參數(shù)除受摻雜濃度的影響外，還受芯片尺寸和電極尺寸的影響。
　　 (2)電容放電作用下，擊穿電壓10V

2、左右高摻雜濃度結型半導體橋不會發(fā)火，擊穿電壓為35V、150V左右的中、低摻雜濃度可以發(fā)火，擊穿電壓越高，發(fā)火效果越好。
　　 (3)正向電極尺寸一定時，芯片尺寸越大，橋區(qū)能量越不容易集中，不利于結型半導體橋發(fā)火;電極尺寸可以影響反向偏置PN結的實際作用面積，實際作用面積越大，激發(fā)越難;放電電容增大相當于儲能增加有利于結型半導體橋發(fā)火。
　　 (4)結型半導體橋的起爆過程可分為三個階段:①PN結的反向擊穿;②結區(qū)的能量積

3、累;③等離子體的產生。結型半導體橋點火需同時滿足兩個條件:①外加電壓大于PN結的反向擊穿電壓;②結區(qū)有足夠的能量積累。通過原子發(fā)射光譜測量系統(tǒng)驗證了結型半導體橋發(fā)火階段等離子體的存在。
　　 (5)研究表明結型半導體橋具有良好的靜電防護能力，分析認為靜電作用下，結型半導體橋發(fā)生擊穿，但由于電容放電時間常數(shù)τ比較小，放電作用時間短，擊穿瞬間結型半導體橋由高阻變?yōu)榈妥?，結區(qū)能量大部分被泄放掉，放電能量不足以損壞結區(qū)。經靜電放電后，結