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HL: Halbleiterphysik

HL 37: Devices (elektrisch)

HL 37.3: Talk

Friday, March 21, 1997, 11:30–11:45, H3

Elektrothermische Simulation von Leistungsbauelementen:
Modellvalidierung durch Interne Laserdeflektion — •R. Thalhammer¹, G. Deboy² und G. Wachutka¹ — ¹Lehrstuhl für Technische Elektrophysik, Technische Universität München, Arcisstr. 21, D-80290 München — ²Zentrale Forschung und Entwicklung, Siemens AG München, Otto–Hahn–Ring 6, D-81739 München

Aufgrund der hohen Wärmedissipation in Leistungshalbleitern ist zur numerischen Simulation ein selbstkonsistentes elektrothermisches Modell [1] erforderlich. Eine über die Anpassung des Klemmenverhaltens hinausgehende experimentelle Validierung dieses Modells ermöglicht die Interne Laserdeflektion [2], womit Ladungsträger und Temperaturprofile im Inneren von Leistungsbauelementen vermessen werden können. Zum Beispiel gibt die Ladungsträgerverteilung in PIN–Dioden und IGBTs Aufschluß über die Emittereffizienz und die ambipolare Diffusionslänge, während aus den durch Rekombinationswärme verursachten Temperaturmaxima [3] in den Bauelementen die lokale Lebensdauer abgelesen werden kann. Auf diese Weise kann nicht nur eine zielgenauere Parameterextraktion erreicht werden, sondern es können auch Unzulänglichkeiten in der bisherigen Formulierung der elektrothermischen Randbedingungen aufgeklärt werden.

[1] G. Wachutka, IEEE Trans. CAD, Vol. 9, No. 11, 1141, (1990)

[2] G. Deboy et al., Microelectronic Engineering 31, 299, (1996)

[2] R. Thalhammer et al., Proc. of ISDRS, 51, (1995)