TIP41C低頻大功率平面晶體管芯片設(shè)計(jì)

　　從改善雪崩注入二次擊穿的角度考慮，希望集電區(qū)厚度WC≥BVCBO／EM，其中EM為最大電場(chǎng)強(qiáng)度。

　　南于TIP41C晶體管的BVCBO要求為280 V，因此，對(duì)于電阻率ρc為25 Ω?cm的硅晶體管，集電區(qū)厚度WC≈20μm。假設(shè)使用摻As襯底材料，反擴(kuò)散層厚為2μm，則外延層厚度T應(yīng)等于30μm。所以，可取材料外延層厚度為30+2μm。

2.4 基區(qū)硼擴(kuò)散濃度的確定

　　為改善晶體管的大電流特性，基區(qū)硼擴(kuò)散濃度應(yīng)高一些，但基區(qū)雜質(zhì)濃度太高又會(huì)降低BVEBO，所以，應(yīng)在保證BYEBO≥5 V的前提下盡量提高基區(qū)濃度?；鶇^(qū)雜質(zhì)沉積可采用離子注人工藝，當(dāng)基區(qū)再分布后，可認(rèn)為基區(qū)受主雜質(zhì)的再分布是高斯函數(shù)分布。若試用表面濃度NSB等于 1018cm-3來(lái)分析，則式中：N(x，t)為硅片中任意一點(diǎn)x處的雜質(zhì)濃度：。為表面濃度，它是時(shí)間t的函數(shù)，其中Q為摻雜總量；事實(shí)上，在xjc=8μm處，有 因此有：這樣，有：
查高斯函數(shù)表得:而在發(fā)射結(jié)xje為5μm處有：再查高斯函數(shù)表得：即有：由此發(fā)射結(jié)處質(zhì)濃度可查表得 考慮到邊緣擊穿，擊穿電壓有一定的下降，但也能滿足BVEBO≥5 V。而用NC=2×1014cm-3NSB=1018cm-3，xje=8μm便可查曲線得出基區(qū)的方塊電阻R□b為100 Ω／口。

2.5 發(fā)射區(qū)磷擴(kuò)散濃度的確定

　　為了保證有足夠的放大系數(shù)，要求發(fā)射區(qū)的磷擴(kuò)散表面濃度約為1021cm-3。這在xje=5μm，NSB=1018cm-3的條件下，可查曲線估算出發(fā)射區(qū)方塊電阻R□e為1 Ω／口，但在實(shí)際工作中，一般R□e以滿足放大系數(shù)hEE為前提。因此，為了保證TIP41C發(fā)射區(qū)擴(kuò)散有足夠高的雜質(zhì)濃度，發(fā)射區(qū)擴(kuò)散采用三氯氧磷液態(tài)源工藝。