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在很多情况下特别是对那些需要工作在较高類率的器件而言,缩短载流子寿命,进而对恢复电荷、关断时间等关键参数进行控制是十分重要的。具体对于快恢复二极管应用载流子寿命控制技术要求尽量减小存储电荷Qrr、加速Qrr的消失过程以及设法使Qrr的消失过程变缓。
在功率器件制造工艺中,可以通过金、铂等金属杂质的扩散来引入有效复合中心,从而降低载流子的有效寿命,也可以在器件制作的最后进行高能电子辐照等对载流子寿命进行控制。金属杂质的浓度分布通常呈U形,在硅晶片的两侧表面浓度较高,在中间部分分布较为平缓;电子辐照产生的缺陷浓度为轴向均匀分布,两类技术产生的缺陷浓度分布如图1所示。
γ辐照的入射深度很大,可以对金属化后及封装好的器件的载流子寿命进行调节。然而,它会损伤p-n结表面终端结构,进而使器件击穿特性变坏。一般应用较多的是电子辐照,在金属化后、器件封装前,利用能量为几MeV的电子射线对器件进行辐照。电子的入射深度一般为几毫米(例如,能量为3MeV的电子的入射深度大于6mm),且形成的缺陷可以在器件内均匀分布。深能级的浓度与辐照剂量成正比,而深能级的浓度又可决定载流子寿命τ,见式1。
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