С.А. Адарчин, В.Г. Косушкин, Е.Н. Адарчина
2
пытаний и эксплуатации [4–8]. Особое значение имеет обеспечение
надлежащей защиты от механических воздействий основного эле-
мента датчиков
полупроводниковых структур чувствительных
элементов.
Вопросам минимизации механических нагрузок на изделия авто-
мобильной электроники в настоящее время уделяется особое внима-
ние. Остаточные механические напряжения после проведения опера-
ций сборки иногда достигают 40 % уровня разрушающего
напряжения для полупроводникового кристалла [4, 5] и зачастую
превышают пороговое значение уровня дефектообразования. В связи
с этим еще на этапе разработки конструкции изделия и выбора тех-
нологии необходимо провести оценку возможного уровня напряже-
ний. Так, значение механических напряжений в объеме полупровод-
никовых структур является совокупностью напряжений, возни-
кающих на различных стадиях производства — от выращивания
слитка монокристаллического кремния до температурных и механи-
ческих испытаний готовой продукции. При воздействии термических
и структурных механических напряжений в каждом из конструктив-
ных элементов и на границе их контактирования происходят различ-
ного рода структурные изменения материала, что в итоге вызывает
определенные изменения параметров компонентов, входящих в со-
став полупроводникового кристалла чувствительного элемента: рези-
сторов, диодов, биполярных транзисторов, полевых транзисторов,
диодов Шоттки, туннельных диодов и т. п.
Целью работы являлось установление механизмов деградации
интегральных чувствительных элементов автомобильных датчиков, а
также разработка методик, позволяющих определять изменение
свойств полупроводниковых структур под влиянием механических
напряжений, возникающих в процессе их производства и эксплуата-
ции.
Упругие напряжения в полупроводниковых приборах
. Связь
электрических и механических свойств полупроводников определяют
два основных явления: пьезоэффект и деформационный эффект. Пье-
зоэффект характерен только для тех кристаллов, которые не облада-
ют центром инверсии. Деформационный же эффект имеет место во
всех полупроводниках и связан с взаимодействием электронов с кри-
сталлической решеткой. Физической причиной деформационного
эффекта является смещение энергетических уровней при деформации
и связанное с этим изменение спектра носителей тока.
Кристаллическая решетка большинства полупроводников обла-
дает кубической симметрией, и если полупроводник подвергнуть
произвольной деформации, то его симметрия в общем случае пони-
жается. Это приводит к смещению энергетических уровней, к пере-
