2交流参数

• 特征频率——fT（单位：MHz）

1) 测试方法——在规定的测试频率和电压VCE、电流IC条件下，在fT测试仪上测出fT。

2）fT的大小决定于——

• • 基区宽度Wb的大小（ Wb小——fT高）
  • 发射结面积AE的大小（AE小——fT高）
  • 基区杂质浓度Nbs的高低(Nbs低——R□大——fT高)

●输出电容——Cob (单位：pF )

1) 测试方法——在规定的测试频率和电压VCB条件下，在Cob仪上测出Cob 。

2）Cob的大小决定于——

• • 测试电压VCB的高低（ VCB高—— Cob小）
  • 集电结面积AC的大小（AC小—— Cob小）
  • 材料电阻率ρc的高低(ρc高——Cob小)
• 开关时间——td、 tr、ts、 tf（单位：μS）

延迟时间——td，上升时间——tr，储存时间——ts，

下降时间——tf（其中，ts和tf是两个主要的时间参数）

• • ts的大小主要决定于——
  • 测试电流（IB1、IB2、IC）的大小。
  • 基区和集电区的少子寿命（与材料缺陷、杂质、掺金量多少有关）。
  • 外延层或高阻层厚度。

2）tf 的大小主要决定于——

• • 测试电流（IB1、IB2、IC）的大小。
  • 发射结面积和集电结面积的大小。

3极限参数

●集电极最大电流——ICM（单位：A）

1）定义——hFE 下降到最大值的1/2时的集电极电流值，为ICM。

2）提高ICM的措施有——

• • 增加发射区周长和面积
  • 降低材料电阻率
  • 提高基区杂质浓度

●最高结温 Tjm

1) 定义——晶体管中P-N结所能承受的最高温度，叫Tjm。

2) Tjm的大小与半导体材料的性质、电阻率有关。

对硅晶体管来说，Tjm=150-200℃。

集电极最大耗散功率——Ptot（PCM）

1）Ptot与最高结温Tjm、热阻RT的关系式

Ptot = Tjm—Ta / RT

Ptot = Tjm—Tc / RT

2) 要提高Ptot——降低RT——就要——

• • 增大芯片面积（集电结面积和周长）
  • 减薄芯片厚度
  • 选择合理的封装结构
  • 改善背面金属化和烧结（粘片）工艺

第二章晶体管制造工艺与原理

2-1 典型产品工艺流程

2-1-1 晶体管的基本工艺流程

一次氧化——一次光刻——基区扩散——二次光刻——发射区扩散——三次光刻（引线孔）——蒸发——四次光刻——合金——中测——减薄——背金——划片——后道组装——成测——打印——包装——出厂。

2-1-2 典型产品的芯片工艺流程

1 节能灯系列产品

三扩片（三扩、磨抛）——一次（水汽）氧化——一次光刻——基区CSD淀积——二次氧化——基区扩散——二次光刻——POCL3淀积——发射区氧化扩散——PGSCVD——HCL氧化——三次光刻——蒸发——四次光刻——N2合金——N2烘焙——PIA光刻——减薄（喷砂）——背蒸——中测——划片。

2 高反压大功率系列

烧玻璃——CVD（UDO+SIN）——四次光刻——蒸发——五次光刻——

N2合金——H2处理——N2烘焙——喷砂——背蒸——（涂硅油）中测

——（去油）划片。

3 超高频大功率系列

2-2 晶体管制造主要工艺的作用与原理

2-2-1 氧化工艺

1 氧化的作用：

1）P-N结表面保护（表面沾污——影响器件成品率和可靠性，SIO2能把P-N结表面覆盖起来，起到保护作用）。（图19a）

2）掩蔽杂质扩散（SIO2性能稳定，在高温下能掩蔽硼、磷等杂质的扩散，从而达到选择扩散的目的。）(图19b)

2 氧化层的生长方法

1）氧化法——水汽氧化、湿氧氧化、干氧氧化、氢氧合成

2） CVD法——生长UDO（不掺杂氧化层）

3）其它方法

3 氧化层厚度的测量——膜厚测试仪（根据光的干涉原理）。

4 氧化层的质量要求

★氧化层颜色均匀一致，光亮清洁。

★表面无斑点、裂纹、白雾、发花和针孔。

★氧化层致密、均匀、并达到厚度要求。