瞬態(tài)阻斷保護(hù)器件是一種新型的電路保護(hù)方案,不同于傳統(tǒng)方案,瞬態(tài)阻斷保護(hù)器基于硅技術(shù),利用JFET檢測浪涌電流,結(jié)合耗盡型VDMOS實(shí)現(xiàn)阻斷功能。當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí),瞬態(tài)阻斷保護(hù)器兩端的電壓自動(dòng)回落,保護(hù)器自動(dòng)重啟,實(shí)現(xiàn)“自恢復(fù)”功能。目前,國內(nèi)市場仍以傳統(tǒng)電路保護(hù)方案為主,對瞬態(tài)阻斷保護(hù)器還處在了解的過程。如今,國家對半導(dǎo)體行業(yè)的扶持力度不斷加大,未來國內(nèi)對瞬態(tài)阻斷保護(hù)器的需求必定有所增長。本文以此為契機(jī),設(shè)計(jì)一款能承受瞬態(tài)脈沖電壓850V、觸發(fā)電流最小值為500mA的雙向瞬態(tài)阻斷保護(hù)器件。本文的設(shè)計(jì)分為耗盡型VDMOS和控制電路兩部分。本文首先概述了JFET以及耗盡型VDMOS的工作原理,并分析了耗盡型VDMOS的動(dòng)靜態(tài)特性以及終端理論�；趪鴥�(nèi)現(xiàn)有工藝平臺(tái),分別設(shè)計(jì)了適用于850V耗盡型VDMOS的高壓工藝流程以及控制電路的分立器件的集成工藝流程。利用工藝仿真軟件TSUPREM4驗(yàn)證耗盡型VDMOS工藝是否可行,結(jié)合二維器件仿真軟件MEDICI優(yōu)化功率VDMOS的元胞、終端的電學(xué)參數(shù)。最終,耗盡型VDMOS元胞的擊穿電壓為921V,特征導(dǎo)通電阻為18.7Ω·mm²

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 瞬態(tài)阻斷保護(hù)器的發(fā)展概況
    1.3 本課題的研究意義
    1.4 本論文的主要工作
第二章 瞬態(tài)阻斷保護(hù)器的基本原理
    2.1 瞬態(tài)阻斷保護(hù)器的工作原理
    2.2 耗盡型JFET的基本理論
    2.3 VDMOS的基本理論
        2.3.1 VDMOS的基本特性
        2.3.2 VDMOS的工作原理
        2.3.3 VDMOS的靜態(tài)參數(shù)
        2.3.4 VDMOS的開關(guān)特性
    2.4 終端理論
        2.4.1 等位環(huán)
        2.4.2 場限環(huán)
        2.4.3 場板
    2.5 本章小結(jié)
第三章 瞬態(tài)阻斷保護(hù)器的功率管設(shè)計(jì)
    3.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)
    3.2 器件的工藝設(shè)計(jì)
        3.2.1 工藝流程設(shè)計(jì)
        3.2.2 關(guān)鍵工藝步驟設(shè)計(jì)
    3.3 器件元胞設(shè)計(jì)
        3.3.1 元胞尺寸
        3.3.2 漂移區(qū)電阻率及厚度
        3.3.3 JFET區(qū)注入劑量及推結(jié)時(shí)間
        3.3.4 P-body區(qū)注入劑量
        3.3.5 P-body區(qū)推結(jié)時(shí)間
        3.3.6 N型積累層注入劑量
        3.3.7 元胞設(shè)計(jì)結(jié)果
    3.4 器件終端設(shè)計(jì)
    3.5 版圖設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 瞬態(tài)阻斷保護(hù)器的控制電路設(shè)計(jì)
    4.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)
    4.2 工藝設(shè)計(jì)
        4.2.1 工藝流程設(shè)計(jì)
        4.2.2 關(guān)鍵工藝步驟設(shè)計(jì)
    4.3 NMOS管的設(shè)計(jì)
        4.3.1 NMOS管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.2 NMOS管的版圖設(shè)計(jì)
    4.4 JFET的設(shè)計(jì)
        4.4.1 JFET的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.4.2 JFET的版圖設(shè)計(jì)
    4.5 多晶電阻的設(shè)計(jì)
        4.5.1 多晶電阻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.5.2 多晶電阻的版圖設(shè)計(jì)
    4.6 多晶二極管的設(shè)計(jì)
        4.6.1 多晶二極管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.6.2 多晶二極管的版圖設(shè)計(jì)
    4.7 控制電路設(shè)計(jì)結(jié)果
    4.8 瞬態(tài)阻斷保護(hù)器的電路整仿
    4.9 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士研究生期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]信號線路浪涌保護(hù)器防雷設(shè)計(jì)[J]. 王肅.  機(jī)電信息. 2017(09)
[3]閃電放電形成的等離子體流體受力分析[J]. 李祥超,周中山,陳則煌,陳璞陽,徐樂.  高電壓技術(shù). 2015(06)
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[5]電路保護(hù)元件的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 張力,馬存云.  電子元器件應(yīng)用. 2002(07)
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碩士論文
[1]用于電阻陣列的復(fù)合薄膜材料電熱學(xué)特性的研究[D]. 張志浩.中國科學(xué)院研究生院（上海技術(shù)物理研究所） 2014



本文編號：3184510