检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2015年第16期64卷 377-383页

作者：李春来段宝兴马剑冲袁嵩杨银堂西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

为了设计功率集成电路所需要的低功耗横向双扩散金属氧化物半导体器件(lateral double-diffused MOSFET),在已有的N型缓冲层超级结LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构基础上,提出了一种具有P型覆盖层新型超级结LDMOS结构(P-covered-SJ-LDMO... 详细信息

为了设计功率集成电路所需要的低功耗横向双扩散金属氧化物半导体器件(lateral double-diffused MOSFET),在已有的N型缓冲层超级结LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构基础上,提出了一种具有P型覆盖层新型超级结LDMOS结构(P-covered-SJ-LDMOS).这种结构不但能够消除传统的N沟道SJ-LDMOS由于P型衬底产生的衬底辅助耗尽问题,使得超级结层的N区和P区的电荷完全补偿,而且还能利用覆盖层的电荷补偿作用,提高N型缓冲层浓度,从而降低了器件的比导通电阻.利用三维仿真软件ISE分析表明,在漂移区长度均为10μm的情况下,P-covered-SJ-LDMOS的比导通电阻较一般SJ-LDMOS结构降低了59%左右,较文献提出的N型缓冲层SJ-LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构降低了43%左右.

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件超级结比导通电阻 P型覆盖层

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新型缓冲层分区电场调制横向双扩散超结功率器件

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物理学报 2014年第24期63卷 295-300页

作者：段宝兴曹震袁嵩袁小宁杨银堂西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

为了突破传统横向双扩散金属-氧化物-半导体器件(lateral double-diffused MOSFET)击穿电压与比导通电阻的极限关系,本文在缓冲层横向双扩散超结功率器件(super junction LDMOS-SJ LDMOS)结构基础上,提出了具有缓冲层分区新型SJ-LDMOS结... 详细信息

为了突破传统横向双扩散金属-氧化物-半导体器件(lateral double-diffused MOSFET)击穿电压与比导通电阻的极限关系,本文在缓冲层横向双扩散超结功率器件(super junction LDMOS-SJ LDMOS)结构基础上,提出了具有缓冲层分区新型SJ-LDMOS结构.新结构利用电场调制效应将分区缓冲层产生的电场峰引入超结(super junction)表面而优化了SJ-LDMOS的表面电场分布,缓解了横向LDMOS器件由于受纵向电场影响使横向电场分布不均匀、横向单位耐压量低的问题.利用仿真分析软件ISE分析表明,优化条件下,当缓冲层分区为3时,提出的缓冲层分区SJ-LDMOS表面电场最优,击穿电压达到饱和时较一般LDMOS结构提高了50%左右,较缓冲层SJ-LDMOS结构提高了32%左右,横向单位耐压量达到18.48 V/μm.击穿电压为382 V的缓冲层分区SJ-LDMOS,比导通电阻为25.6 mΩ·cm2,突破了一般LDMOS击穿电压为254 V时比导通电阻为71.8 mΩ·cm2的极限关系.

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件超结击穿电压比导通电阻

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700V高压LDMOS器件瞬态失效机理研究

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固体电子学研究与进展 2012年第4期32卷 330-335页

作者：崔其晖刘斯扬钱钦松孙伟锋苏巍张森何乃龙东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心南京210096 华润上华科技有限公司江苏无锡214028

详细分析了700V横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件瞬态失效机理的特性。研究表明触发器件寄生晶体管开启的失效功率不仅与器件内部温度有关,同时也与电场分布有关。器件温度影响寄生阱电阻和衬底电流的大小,而电场分布影响器件内... 详细信息

详细分析了700V横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件瞬态失效机理的特性。研究表明触发器件寄生晶体管开启的失效功率不仅与器件内部温度有关,同时也与电场分布有关。器件温度影响寄生阱电阻和衬底电流的大小,而电场分布影响器件内部碰撞电离。器件温度与电场分布均与栅脉冲参数有密切关系。为了阐述栅脉冲参数对器件温度的影响,模拟仿真了器件的热响应曲线。

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件瞬态失效机理温度

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碳化硅LDMOS器件高压新结构研究

碳化硅LDMOS器件高压新结构研究

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作者：包梦恬哈尔滨工程大学

学位级别：博士

随着人类社会的智能化进程加速、大数据和人工智能技术的应用日益普及，对微电子器件的需求非线性增长，以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料，以其优异的物理化学性能有效改善了功率半导体器件的性能指标，解决了硅基功率半导体器件面... 详细信息

随着人类社会的智能化进程加速、大数据和人工智能技术的应用日益普及，对微电子器件的需求非线性增长，以SiC、GaN为代表的第三代半导体材料，以其优异的物理化学性能有效改善了功率半导体器件的性能指标，解决了硅基功率半导体器件面临着由材料限制带来的诸多问题，满足了航空航天、智能装备、智能交通、物联网工程、消费电子等国民经济的各个行业和领域对高压、高频、高功率、高温以及抗辐射功率半导体的需求。　　与纵向分立器件相比，横向双扩散金属氧化物半导体（Laterally Double-Diffused Metal-Oxide-Semiconductor，LDMOS）器件因其固有栅电荷小、便于集成的优势，广泛应用于各种智能设备。但是，SiC LDMOS器件的研究，仍然面临LDMOS器件普遍存在的击穿电压与导通电阻的矛盾关系;同时，对于SiC LDMOS器件，还存在由SiC自身晶格特性限制的SiC/SiO2界面退化问题，目前尚未形成高可靠性的工艺流程。SiC LDMOS器件击穿电压与导通电阻的矛盾关系，由SiC/SiO2界面退化导致的沟道反型层迁移率低，可靠性研究不充分等问题，严重影响了器件的性能与应用。因此，深入研究SiC LDMOS器件的电场调制原理与工艺可行性设计，优化击穿电压与导通电阻的折衷关系、提高沟道反型层迁移率和器件可靠性，有助于推动SiC LDMOS器件的商用进程。　　本文研究以优化SiC LDMOS器件的击穿电压与导通电阻折衷关系为基本目标，借助SiC材料自身的耐压特性，确保器件一定的耐高压水平，在此前提下探讨SiC LDMOS器件的电场调制原理，以电场调制技术为主要手段，通过优化器件击穿电压的敏感参数、提高漂移区掺杂浓度来改善器件的品质因数，实现器件耐压、功率功耗和响应速度的整体改善。　　为此，本文的主要工作如下:　　(1)在文献研究的基础上，针对本文的研究需求，系统的梳理、归纳出高压SiC LDMOS器件设计与仿真研究的半导体物理学框架方程、量子统计学模型体系，借助理论与文献经验修订了模型参数，并归纳凝练出本文SiC LDMOS器件设计的指导思想，核心是发挥SiC材料优良的微电子学特性，对Si LDMOS器件设计过程中通常的技术取向做出必要的修正，发挥SiC材料与器件结构对器件性能的交互影响，使SiC材料与器件结构对器件性能的提升产生“1+1＞2"的效应。　　(2)为解决LDMOS器件击穿电压与导通电阻的矛盾关系，基于RESURF原理、介质场增强原理，部分SOI技术，横向变厚度技术，提出一种具有双L形埋氧层的横向功率器件DL-SiC LDMOS。在该器件结构中，利用L形埋氧层的拐角形成固定电荷积累，通过增强埋氧层电场来提高漂移区内部的电场强度。在有源区下方以及漂移区下方双L埋氧层之间的SiC窗，解除了埋氧层对漂移区纵向电场扩展以及有源区散热的限制。该结构可同时实现提高器件的耐压性能，优化器件的品质因数，改善器件的散热性能。　　(3)为解决DL-SiC LDMOS器件由于SiC/SiO2界面质量缺陷导致的工艺可靠性问题，在继承DL-SiC LDMOS器件设计经验的基础上，提出一种基于体结构的具有阶梯复合漂移区的SiC横向功率器件SC-LDMOS。利用横向变厚度技术，对器件漂移区表面横向电场分布进行优化。采用Multi RESURF技术，在增加器件纵向电场强度、进一步提高SC-LDMOS器件耐压性能的基础上，通过提高漂移区表面的掺杂浓度来降低器件的导通电阻，实现了器件的品质因数、开关速度和散热性能的整体折衷优化。　　(4)将SC-LDMOS器件耐压性能的研究延伸至辐照环境，考察单粒子辐照效应对器件击穿电压的影响，并采用P+源区扩展法对器件的SEB效应进行加固。本文在研究SC-LDMOS器件单粒子辐照损伤问题的过程中，依据SiC的临界击穿电场与SiO2相近的客观事实，和器件的材料与结构对器件的击穿电压存在交互影响的认知，认为在SiCLDMOS器件中，SEB阈值与SEGR阈值相差不会太大，4H-SiC LDMOS器件单粒子辐照损伤不存在如“Si LDMOS器件单粒子辐照效应体现在易触发SEB损伤”的固定模式。SiC LDMOS器件单粒子辐照效应的触发主要受器件结构特性的影响，SEB和SEGR触发均可发生。本文关于SC-LDMOS器件单粒子辐照效应的仿真结果支持了这一观点。

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件 L形埋氧层固定电荷积累电场强度碳化硅窗性能表征

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漂移区部分氧化柱体硅LDMOS

漂移区部分氧化柱体硅LDMOS

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中国电子学会电路与系统学会第二十四届年会

作者：黄示郭宇锋姚佳飞徐光明南京邮电大学电子科学与工程学院南京 210003

本文提出了一种漂移区部分氧化柱体硅LDMOS.此结构将N型漂移区用N型硅柱和氧化柱相互交替来代替,利用氧化柱对漂移区电场的调制作用改善电场分布,从而提高器件击穿电压.三维器件仿真软件Davinci仿真结果表明在漂移区厚度为0.5μm时,该... 详细信息

本文提出了一种漂移区部分氧化柱体硅LDMOS.此结构将N型漂移区用N型硅柱和氧化柱相互交替来代替,利用氧化柱对漂移区电场的调制作用改善电场分布,从而提高器件击穿电压.三维器件仿真软件Davinci仿真结果表明在漂移区厚度为0.5μm时,该结构较常规体硅LDMOS结构击穿电压提高了24.4％,而且可以使漂移区掺杂浓度提高74.2％,从而降低漂移区电阻.

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件氧化柱体硅击穿电压电场分布漂移区

来源：评论

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P+P-top层SOID-RESURFLDMOS高压器件新结构

P+P-top层SOID-RESURFLDMOS高压器件新结构

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中国电子学会电路与系统学会第二十四届年会

作者：徐光明郭宇锋花婷婷黄示南京邮电大学电子科学与工程学院江苏南京 210003

提出了PP+P-top层SOID-RESURFLDMOS高压器件新结构.通过在漂移区中部引入一重掺杂的P+P区,其在PP+P结处产生一个附加的电场峰值,从而优化了漂移区的表面电场分布.并通过二维器件仿真软件MEDICI仿真了P+P区的结构参数对器件击穿电压与导... 详细信息

提出了PP+P-top层SOID-RESURFLDMOS高压器件新结构.通过在漂移区中部引入一重掺杂的P+P区,其在PP+P结处产生一个附加的电场峰值,从而优化了漂移区的表面电场分布.并通过二维器件仿真软件MEDICI仿真了P+P区的结构参数对器件击穿电压与导通电阻的影响.结果表明,在相同的器件结构参数下,与传统S-RESURF和D-RESURF器件结构相对比,击穿电压可以分别从385.8V、410.4V提高至430.8V,导通电阻可分别降低45.4％和25.8％,从而使得器件的FOM(BV2/Rsp)值可分别提高127.8％和48.3％,较好的改善了器件的性能.

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件结构特征击穿电压导通电阻电场分布

来源：评论

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