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微波PIN二极管是一种高阻本征区夹于P型和N型区之间的半导体二极管,是一种重要的微波控制器件,是各类微波开关、衰减器、移相器、限幅器、调制器等的核心器件,在相控阵雷达、卫星通讯、电子对抗、精确制导、空中打击等领域有着广泛的应用。
该项目是在新品课题WP0007型大功率PIN二极管研制的基础上开展的硅微波PIN二极管设计与工艺技术研究。论文系统的研究了PIN二极管的工作机理,建立了电路模型,并对PIN二极管的电参数进行了分析,给出了设计公式,同时研究了PIN二极管的基本设计方法,给出了PIN二极管设计的基本原则。
论文研究了PIN二极管工艺途径,比较了台面与平面两种结构的PIN二极管的工艺方法与优缺点,并对台面结构的PIN二极管的工艺流程进行了详细分析。
为实现大功率PIN二极管研制技术上的突破,在WP0007型PIN二极管的研制过程中开展了8项关键技术的工艺专题研究,解决了器件研制中存在的关键问题,主要包括:
(1)浓硼扩散工艺技术
(2)铅玻璃钝化工艺技术
(3)湿法台面腐蚀工艺技术
(4)光刻工艺技术
(5)电镀工艺技术
(6)装架工艺技术
(7)多层金属电极系统制作工艺技术
(8)C(V)特性测试技术
项目研究的WP0007型PIN二极管,采用了台式结构、玻璃钝化、金系多层电极系统、芯片倒装等工艺技术,电性能全面满足合同与使用要求,经筛选后依照详细规范进行了全项鉴定检验,最终全部试验组均以0失效检测通过了鉴定考核。该项目取得了良好的社会与经济效益,在解决了工程急需的同时,两年来累计订货达200余万元。