新型高壓SOI-LDMOS的研究
發(fā)布時間:2021-02-15 17:27
近幾年來,高壓功率半導(dǎo)體器件廣泛的應(yīng)用在智能家居、軌道交通和汽車電子等多個領(lǐng)域。高壓功率半導(dǎo)體器件的更新速度越來越快,但同時,對其性能的要求也越來越高。利用絕緣襯底硅(Silicon-On-Insulator,SOI)技術(shù)的橫向金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(Laterally Double-diffused Metal-Oxide Semiconductor,LDMOS)兼具了 SOI 技術(shù)和 LDMOS 的優(yōu)點(diǎn),工作速度快、寄生效應(yīng)低、工藝制備簡單、方便集成,且能夠?qū)崿F(xiàn)理想的隔離效果。因此,SOI LDMOS在高壓功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。本文從器件結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度出發(fā),結(jié)合SOI LDMOS的橫向和縱向耐壓機(jī)理,對基于SOI LDMOS的高壓器件進(jìn)行研究,并提出了兩種新型的器件結(jié)構(gòu)。第一種是具有混合的部分P型硅埋層(Partial Buried P Layer,PBPL)和部分N型硅埋層(Partial Buried N Layer,PBNL)的SOI LDMOS器件。該器件在橫向表面電場分布中存在著兩個尖峰,能夠更好的改善RESURF效應(yīng),并且為漂移區(qū)和部分N型硅埋層之間的折中提...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2傳統(tǒng)LDMOS結(jié)構(gòu)??傳統(tǒng)LDMOS的結(jié)構(gòu)如圖1.2所示,與早期的MOS相比,LDMOS在N+源區(qū)和N+漏區(qū)??
Field,RESURF)的技術(shù)丨25],它的提出是為了器件的表面電場分布更均勻,器件的橫向擊穿??電壓更高。??如圖1.3是兩種外延層厚度不同的RESURF結(jié)構(gòu),它們都是在P襯底(P-sub)上放置一??層N外延層(N-epi),但(a)中外延層較厚,(b)中外延層較薄。N外延層和P+擴(kuò)散區(qū)形成??了橫向的PM結(jié),和P襯底形成了垂直的PN結(jié)。其中,橫向的P"N結(jié)決定了器件導(dǎo)通電阻??特征,垂直的PN結(jié)支撐了空間電荷的耗盡區(qū)域來獲得更高的擊穿電壓。??.?VR??-n?i\E=Ec???:!^|?N+??P+i、?N-epi?E<Ec??izizzz???(a)??jh?l^E<Ec?A?yR??P+?j?N-epi?I?-N-十??|?)e=ec??、、、、、'?P-sub?/??、???(b)??圖1.3具有(a)厚外延層和(b)薄外延層的RESURF結(jié)構(gòu)??4??
從圖2.1可以看出,SOI技術(shù)通過使用絕緣體分常用的是二氧化硅材料,因此也被稱為埋氧標(biāo)準(zhǔn)的硅工藝中,半導(dǎo)體襯底所受到的一些不OI技術(shù)的應(yīng)用使器件具有較快的開關(guān)速度,器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù)[J]. 王峰瀛. 工程技術(shù)研究. 2018(04)
[2]一種電力電子變換器功率MOSFET閾值電壓在線監(jiān)測方法[J]. 任磊,龔春英. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(15)
[3]Sentaurus TCAD仿真課程的研究和實(shí)踐[J]. 劉新科,何佳鑄,陳樂,呂有明. 廣東化工. 2016(20)
[4]具有浮空埋層的高壓器件新結(jié)構(gòu)和擊穿電壓模型[J]. 李琦,張揚(yáng),段吉海. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2011(01)
[5]激光電源中基于EXB841的IGBT驅(qū)動電路設(shè)計[J]. 趙翔,王壽增,陳偉. 光學(xué)與光電技術(shù). 2010(01)
[6]電力電子的碳化硅時代正向我們走來[J]. 鄭媛. 電氣技術(shù). 2006(05)
[7]適用于高速亞微米CMOS工藝的超薄SOI[J]. P.K.Vasudev,江城. 微電子學(xué). 1991(02)
本文編號:3035257
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2傳統(tǒng)LDMOS結(jié)構(gòu)??傳統(tǒng)LDMOS的結(jié)構(gòu)如圖1.2所示,與早期的MOS相比,LDMOS在N+源區(qū)和N+漏區(qū)??
Field,RESURF)的技術(shù)丨25],它的提出是為了器件的表面電場分布更均勻,器件的橫向擊穿??電壓更高。??如圖1.3是兩種外延層厚度不同的RESURF結(jié)構(gòu),它們都是在P襯底(P-sub)上放置一??層N外延層(N-epi),但(a)中外延層較厚,(b)中外延層較薄。N外延層和P+擴(kuò)散區(qū)形成??了橫向的PM結(jié),和P襯底形成了垂直的PN結(jié)。其中,橫向的P"N結(jié)決定了器件導(dǎo)通電阻??特征,垂直的PN結(jié)支撐了空間電荷的耗盡區(qū)域來獲得更高的擊穿電壓。??.?VR??-n?i\E=Ec???:!^|?N+??P+i、?N-epi?E<Ec??izizzz???(a)??jh?l^E<Ec?A?yR??P+?j?N-epi?I?-N-十??|?)e=ec??、、、、、'?P-sub?/??、???(b)??圖1.3具有(a)厚外延層和(b)薄外延層的RESURF結(jié)構(gòu)??4??
從圖2.1可以看出,SOI技術(shù)通過使用絕緣體分常用的是二氧化硅材料,因此也被稱為埋氧標(biāo)準(zhǔn)的硅工藝中,半導(dǎo)體襯底所受到的一些不OI技術(shù)的應(yīng)用使器件具有較快的開關(guān)速度,器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù)[J]. 王峰瀛. 工程技術(shù)研究. 2018(04)
[2]一種電力電子變換器功率MOSFET閾值電壓在線監(jiān)測方法[J]. 任磊,龔春英. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(15)
[3]Sentaurus TCAD仿真課程的研究和實(shí)踐[J]. 劉新科,何佳鑄,陳樂,呂有明. 廣東化工. 2016(20)
[4]具有浮空埋層的高壓器件新結(jié)構(gòu)和擊穿電壓模型[J]. 李琦,張揚(yáng),段吉海. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2011(01)
[5]激光電源中基于EXB841的IGBT驅(qū)動電路設(shè)計[J]. 趙翔,王壽增,陳偉. 光學(xué)與光電技術(shù). 2010(01)
[6]電力電子的碳化硅時代正向我們走來[J]. 鄭媛. 電氣技術(shù). 2006(05)
[7]適用于高速亞微米CMOS工藝的超薄SOI[J]. P.K.Vasudev,江城. 微電子學(xué). 1991(02)
本文編號:3035257
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