講座之一pd芯片知識培訓(xùn)-文庫吧資料
2025-01-19 08:19本頁面
【正文】 材料： Au； 總厚度： ～ ?m 目的是為了實(shí)現(xiàn)歐姆接觸和芯片燒結(jié)的牢固性 。 因此 ， 我們設(shè)計 P面接觸為 Cr/ Au系統(tǒng) 。 5. P面電極 材料： Cr/ Au 總厚度： ～ ?m Cr作為勢壘層處于 pInGaAs和 Au之間 ， 可阻擋Au向半導(dǎo)體內(nèi)遷移 。 雜質(zhì)質(zhì) Zn 在有源層中擴(kuò)散都服從規(guī)律 ， 其擴(kuò)散深度也具有同樣的表達(dá)方式： Xj=A?Dt 式中 ,Xj:雜質(zhì)的擴(kuò)散深度 。 因此 ， 尚未見到 Zn在 InP、InGaAs中擴(kuò)散系數(shù)的確切數(shù)據(jù) 。 采用平面 Zn擴(kuò)散工藝制作 pn結(jié) ， 擴(kuò)散雜質(zhì)為 Zn。 實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)折射率越高 ， 膜越容易龜裂， 因此我們將容易生產(chǎn)龜裂的第一層 SiN膜折射率設(shè)計為 ～ ,不易裂且起鈍化作用 .由于 SiN與 InP的熱膨脹系數(shù)不一致 ， 界面產(chǎn)生的應(yīng)力較大 ， 尤其是PECVD SiN摸呈現(xiàn)壓縮應(yīng)力 ， 在高真空閉管擴(kuò)散中 ，膜稍厚就會因應(yīng)力造成龜裂而失去掩膜作用 。 ～ 折射率反映了膜的致密程度及化學(xué)組份 ， 它與淀積條件密切相關(guān) 。 耐壓強(qiáng)度用現(xiàn)有的 PECVD工藝制作的膜 ， 其耐壓為 6?106V/cm， 若膜厚為 ～ ?m， 耐壓強(qiáng)度則為 165～ 192V。 但從可靠性角度出發(fā) ， 我們設(shè)計芯片的第一層表面鈍化膜為 PECVD SiNX 在第一層 SiNX上面疊加第二層 SiO2作為表面鈍化層 ,其作用是進(jìn)一步阻擋或隔離外界雜質(zhì)及環(huán)境對結(jié)的侵蝕 ,以及防止 P面金屬電極的 Au原子在一溫度下向 PN結(jié)橫向遷移從而造成暗電流不穩(wěn)定及 PN結(jié)短路等 (見二次版圖設(shè)計 )。 膜的材料類型 ， 制作工藝以及制作質(zhì)量強(qiáng)烈地影響著暗電流參數(shù)的穩(wěn)定性。 4． 3 表面鈍化膜設(shè)計 器件表面鈍化要求它的鈍化膜最主要應(yīng)具備兩種功能 ， 其一 ， 為使半導(dǎo)體表面穩(wěn)定 ， 要求鈍化膜中可動和固定電荷少 ， 界面態(tài)和陷阱低；其二 ， 它要求鈍化膜具有阻擋和束縛雜質(zhì)離子的作用 。 該層雖然不是器件的有源層 ， 但作為表面層 ， 表面形貌也應(yīng)較好 。但受擴(kuò)散掩膜的限制 ， 層厚不宜 ?1. 5?m。 4． InP頂層層厚： ～ ?m。 載流子濃度設(shè)計： ?2?1015CM3 InGaAs層的載流子濃度與器件的隧道效應(yīng)即齊納擊穿有關(guān)系 ， 盡管器件在較低偏置下工作 ， 但由于InGaAs材料的帶隙較窄 （ ?V） ， 如果載流子濃度過高 ， 同樣將產(chǎn)生隧道效應(yīng) ， 導(dǎo)致漏電增大 。 4． 2 外延層設(shè)計 4． InGaAs層吸收層厚度設(shè)計： ～ ?m； 器件的光學(xué)參數(shù)及頻響性能要求 I層的設(shè)計厚度為?2?m,而試驗(yàn)結(jié)果表面 P+區(qū)厚度 (含 InP頂層 )??m時 ,pn結(jié)受表面效應(yīng)的影響較小 ,器件的擊穿特性及暗電流參數(shù)的穩(wěn)定性都比較好 ， 而且響應(yīng)度高 。 因此設(shè)計此參數(shù) 。 要求襯底位錯密度越低越好 。 設(shè)計的襯底摻雜元素為 （ S） 。 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 探測的光功率遠(yuǎn)小于 8mW， 而且最高工作溫度為 100℃ ， 因此電極條設(shè)計完全能滿足穩(wěn)態(tài)工作壽命 10000h的要求 . 三次版圖 20 20 380 380 20 20 560 560 ?300 4. 工藝設(shè)計 4． 1 基片材料設(shè)計 襯底晶向設(shè)計為 （ 100） 。 延伸電極的尺寸為 ?60?m， 是為金絲球焊設(shè)計的 （ 焊點(diǎn)一般為 60～ 70?m） 延伸條的寬度不能太窄 ， 否則電流密度過大將引起電遷移或斷裂失效 。 光敏面電極要大于二次版電極環(huán)尺寸 ， 延伸電極是為了避免鍵合應(yīng)力直接施加在光敏面上而設(shè)計的 。 由于 PN結(jié)的橫向擴(kuò)展，結(jié)離金屬電極邊緣的實(shí)際距離起到了保護(hù)結(jié)的作用。 ?300 20 20 560 560 ?55 20 20 380 380 光敏面尺寸： ?55?m 光敏面尺寸： ?300?m
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