Надежность автомобильных электронных компонентов…
7
где
a
N
концентрация акцепторов;
0
i
n
концентрация носителей
заряда в собственном полупроводнике при отсутствии в нем механи-
ческих напряжений;
Т
температура, при которой рассматривается
полупроводниковая структура;
k
постоянная Больцмана.
Если концентрация акцепторов достаточно велика, т. е.
a i
N n
,
то деформация оказывает незначительное влияние на концентрацию
р
р
основных носителей, однако концентрация
р
n
неосновных носи-
телей может изменяться очень сильно. Из выражений (12) и (13) вид-
но, что, если обозначить через
0
р
n
концентрацию носителей тока в
полупроводнике при отсутствии деформации, имеем изменение кон-
центрации неосновных носителей:
0
exp
0,8
p
g
p
n
E
n
kT
.
Влияние знакопеременных нагрузок на фактические свой-
ства изделий автомобильной электроники
. Полученные ранее зна-
чения изменения основных свойств полупроводниковых элементов
можно связать с деградацией их структур. Согласно [4, 8, 9] измене-
ние электрофизических параметров полупроводников при воздей-
ствии напряжений происходит в результате возникновения в них
дислокаций, которые могут оказывать прямое или косвенное влия-
ние. Прямое влияние дислокаций объясняется возникновением в за-
прещенной зоне электронных состояний, что приводит к появлению
новых энергетических уровней и изменению ширины запрещенной
зоны [11]. В этом случае дислокации в полупроводнике оказывают
акцепторное или донорное действие. Косвенное влияние дислокаций
объясняется тем, что они являются местами притяжения точечных
дефектов и примесных атомов.
В связи с вышесказанным металлографическим исследованиям
были подвергнуты образцы полупроводниковых чувствительных
элементов с разным уровнем механических напряжений, а именно
кристаллы, не подвергнутые финишной сборке, и кристаллы, про-
шедшие все стадии производства. Для выявления дислокаций и опре-
деления их плотности был использован метод селективного травле-
ния. В качестве селективного травителя использовался состав
2HF:Cr
3
O. Травители на основе Cr
3
O обладают меньшей скоростью
реакции, чем кислотные, однако позволяют контролировать различ-
ные виды дефектов. Также выбор указанного травителя обусловлен
тем, что процесс проводится при комнатной температуре. Это позво-
ляет считать, что в ходе исследования не вносятся дополнительные
нарушения в кристаллическую решетку материала и плотность дис-
