R≈R L W+0.55xc +2k +nk, ×c是结深,k1是端头修正因子,k2是拐角修正因子, k2≈0.5 薄层电阻温度系数 电阻温度系数T℃是指温度每升高1℃时,阻值相对变化量: 1 dR TC (大约几百到几千ppm) R dT 在SPICE程序中,考虑温度系数时,电阻的计算公式修正为: R=Rnom×1+TC1×(emp-tmom)十TC2×(temp-tmom)2
电阻温度系数TC是指温度每升高1℃时,阻值相对变化量: dT dR R TC 1 在SPICE程序中,考虑温度系数时,电阻的计算公式修正为: 2 R Rtnom 1+TC1 temp-tnom +TC2(temp-tnom) xjC是结深,k1是端头修正因子,k2是拐角修正因子, k2≈0.5 (大约几百到几千ppm)
半导体硅电阻温度特性 考虑两种载流子导电,则电流密度为: j=nevn+pevp=neu,E+peupE 对比电流密度与电场的关系 j=oE 可以得出电导率及电阻率分别为 o=neun peup 1 neu,peup
j nevn pev p nenE pe pE j E n p ne pe n p ne pe 1 半导体硅电阻温度特性 考虑两种载流子导电,则电流密度为: 对比电流密度与电场的关系 可以得出电导率及电阻率分别为
对于未掺杂高纯硅,不存在杂质电离,只有本征激 发,故p=n 随着温度增加,本征激发使得载流子浓度迅速增加, 迁移率下降但影响小,故电阻率随温度增加急剧刷下降。 然而,对于掺杂半导体,载流子浓度受本怔激发和 杂质电离共同作用,同时迁移率也随温度变化。 1、温度较低时,本征激发可忽略,且声子散射弱于电离 杂质散射。杂质电离使载流子浓度随温度增加而增大,迁 移率随温度增加也增大,使电阻率随温度增加而减小
对于未掺杂高纯硅,不存在杂质电离,只有本征激 发,故p=n n p ne 1 随着温度增加,本征激发使得载流子浓度迅速增加, 迁移率下降但影响小,故电阻率随温度增加急剧下降。 然而,对于掺杂半导体,载流子浓度受本怔激发和 杂质电离共同作用,同时迁移率也随温度变化。 1、温度较低时,本征激发可忽略,且声子散射弱于电离 杂质散射。杂质电离使载流子浓度随温度增加而增大,迁 移率随温度增加也增大,使电阻率随温度增加而减小
2、温度接近室温时,本征激发可忽略,杂质全部电离,载 流子浓度为杂质浓度。声子散射决定迁移率,使载流子迁移 率随温度增加而降低,使电阻率随温度增加而增大。 3、温度升高至本征激发温度时,(Ge是100℃,Si为250℃) 本征载流子浓度随温度指数增加,掩盖了迁移率随温度增加 而下降,使电阻率随温度增加而降低。 硅电阻率与温度关系 T(C) 250
硅电阻率与温度关系 3、温度升高至本征激发温度时,(Ge是100℃,Si为250℃) 本征载流子浓度随温度指数增加,掩盖了迁移率随温度增加 而下降,使电阻率随温度增加而降低。 2、温度接近室温时,本征激发可忽略,杂质全部电离,载 流子浓度为杂质浓度。声子散射决定迁移率,使载流子迁移 率随温度增加而降低,使电阻率随温度增加而增大
薄层电阻射频等效电路 芯片上的薄层电阻的射频双端口等效电路: R R1 R2 C1 C2 衬底 衬底 衬底电位与分布电容: n a a b a b R O R n+ p b 2 n型外延层 2 p (a) (b) (c)
芯片上的薄层电阻的射频双端口等效电路: 衬底电位与分布电容: