[科普中国]-NPN型晶体管

NPN晶体管是晶体管的一种，当基极b点电位高于发射极e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而集电极C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

简介NPN型晶体管，由三块半导体构成，其中两块N型和一块P型半导体组成，P型半导体在中间，两块N型半导体在两侧。NPN型晶体管是电子电路中最重要的器件之一，它最主要的功能是电流放大和开关作用1。

NPN型晶体管的电路符号

制造工艺设计1.首先在ATHENA中定义0.8um*1.0um的硅区域作为基底，掺杂为均匀的砷杂质，浓度为2.0e16/cm3，然后在基底上注入能量为18ev，浓度为4.5e15/cm3的掺杂杂质硼，退火，淀积一层厚度为0.3um的多晶硅，淀积过后，马上进行多晶硅掺杂，掺杂为能量50ev，浓度7.5e15/cm3的砷杂质，接着进行多晶硅栅的刻蚀（刻蚀位置在0.2um处）此时形成N++型杂质（发射区）。刻蚀后进行多晶氧化，由于氧化是在一个图形化（即非平面）以及没有损伤的多晶上进行的，所以使用的模型将会是fermi以及compress，进行氧化工艺步骤时分别在干氧和氮的气氛下进行退火，接着进行离子注入，注入能量18ev，浓度2.5e13/cm3的杂质硼，随后进行侧墙氧化层淀积并进行刻蚀，再一次注入硼，能量30ev，浓度1.0e15/cm3，形成P+杂质（基区）并作一次镜像处理即可形成完整NPN结构，最后淀积铝电极2。

2.三次注入硼的目的

第一次硼注入形成本征基区;第二次硼注入自对准(self-aligned)于多晶硅发射区以形成一个连接本征基区和 p+ 基极接触的 connection.多晶发射极旁的侧墙(spacer-like)结构用来隔开p+ 基极接触和提供自对准.在模拟过程中，relax 语句是用来减小结构深处的网格密度，从而只需模拟器件的一半；第三次硼注入，形成p+基区。

3.遇到的问题

经常遇到这样一种情况：一个网格可用于工艺模拟，但如果用于器件模拟效果却不甚理想。在这种情况下，可以用网格产生工具DEVEDIT用来重建网格，从而以实现整个半导体区域内无钝角三角形3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学