PH是指电子元件中的Passivated Hydrogen,也就是钝化氢。在半导体和集成电路制造过程中,为了避免晶体管出现过热或者崩溃等问题,常常会在晶体管表面形成一层氧化铝或氮化硅等钝化层。然而,在钝化过程中,还会存在少量的氢原子与晶体管结构产生反应,形成PH。 PH的存在会对晶体管产生副作用,因此需要尽可能地去除PH或限制PH的生成。
PH对电子元件的影响非常大。由于PH具有一定的活性,会与半导体晶体管中其他金属离子或材料发生反应,在晶体管内部形成氢键,影响晶体管的电气性能和可靠性。PH的存在会导致晶体管泄漏电流增加,噪声系数增大,严重时甚至会形成漏电、短路等故障。因此在制造电子元件时,需要尽可能地降低PH的含量。
为了降低PH的含量,常采用以下方法:
1、热处理法:在高温下对电子元件进行退火,利用热扩散原理,将PH氢气扩散到大气中,以达到去除PH的效果;
2、化学方法:采用强碱和氢氧化钠等化学试剂,将晶体管表面的PH转化为水的形式,然后通过水的蒸发或者其他方式去除;
3、物理吸附:利用特殊材料表面与PH之间的物理吸附作用,降低PH含量。
除了去除PH之外,还可以采取以下措施来防止PH的生成:
1、氢气排放:在制造电子元件的过程中,对于可排放氢气的材料(如硅、氮化硅等),需注意合理控制工艺中的氢气含量,避免PH的生成;
2、制备氧化层:在制备晶体管的表面涂覆一层氧化层,可以有效防止氢离子的渗透,降低PH含量;
3、控制氢气压力:在制造晶体管的过程中,通过控制氢气压力的大小来控制PH的生成,以达到降低PH含量的效果。