LDMOS中電安全工作區(qū)的機(jī)理與新結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-13 13:00
橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(Laterally Double Diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,LDMOSFET)作為一類單極絕緣柵功率器件具有易于集成,開關(guān)速度快,高跨導(dǎo)等優(yōu)異的性能,普遍在智能功率集成系統(tǒng)中使用。電安全工作區(qū)(Electrical Safe Operating Area,E-SOA)定義了器件可靠工作的電流電壓區(qū)間。為了增大LDMOS的E-SOA,進(jìn)而改善器件的可靠性,本文設(shè)計(jì)了兩種LDMOS的新結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)果顯示,新結(jié)構(gòu)對(duì)E-SOA、擊穿電壓和比導(dǎo)通電阻性能有了明顯的改善,同時(shí)對(duì)影響器件性能的關(guān)鍵參數(shù)做了優(yōu)化分析。具體研究結(jié)果如下:(1)具有界面電荷層的LDMOS結(jié)構(gòu)新結(jié)構(gòu)在襯底與漂移區(qū)的界面處存在一層界面電荷層,通過將源端的P-sinker區(qū)推結(jié)至P型襯底,與前述界面電荷層相連接。新結(jié)構(gòu)在襯底通過引入P+-N-N+結(jié)構(gòu),給漏端碰撞電離形成的空穴提供新的通道,使器件的負(fù)阻擊穿電壓提高,進(jìn)而擴(kuò)大E-SOA。新結(jié)構(gòu)界面電荷層的引入,且與源端低電位相連,加強(qiáng)了對(duì)N型漂移區(qū)的耗盡,提高了擊...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 功率半導(dǎo)體器件簡(jiǎn)介
1.2 半導(dǎo)體功率器件LDMOS概述
1.2.1 LDMOS的基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 LDMOS優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
1.2.3 LDMOS的發(fā)展歷史及趨勢(shì)
1.3 課題研究的意義
1.4 本論文的主要工作和各章節(jié)安排
第二章 LDMOS的基本特性
2.1 LDMOS的擊穿特性
2.1.1 雪崩擊穿
2.1.2 負(fù)阻擊穿
2.2 LDMOS的導(dǎo)通特性
2.3 LDMOS的安全工作區(qū)
2.3.1 安全工作區(qū)概述
2.3.2 安全工作區(qū)的研究發(fā)展
2.4 安全工作區(qū)的分類
2.4.1 電安全工作區(qū)
2.4.2 熱安全工作區(qū)
2.4.3 熱載流子工作區(qū)
2.5 現(xiàn)有擴(kuò)展電安全工作區(qū)結(jié)構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
第三章 具有界面電荷層的LDMOS結(jié)構(gòu)
3.1 界面電荷層LDMOS結(jié)構(gòu)及工作原理
3.2 E-SOA特性研究
3.3 耐壓特性研究
3.4 導(dǎo)通特性研究
3.5 關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化
3.5.1 界面電荷層長(zhǎng)度優(yōu)化
3.5.2 漂移區(qū)濃度優(yōu)化
3.6 本章小結(jié)
第四章 具有埋氧層的槽柵LDMOS結(jié)構(gòu)
4.1 埋氧層槽柵LDMOS結(jié)構(gòu)及工作原理
4.2 E-SOA特性研究
4.3 耐壓特性研究
4.4 導(dǎo)通特性研究
4.5 關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化
4.5.1 埋氧層位置優(yōu)化
4.5.2 漂移區(qū)濃度優(yōu)化
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蔣利萍:提高電力在終端能源消費(fèi)中的比重[J]. 中國(guó)電力企業(yè)管理. 2015(09)
[2]節(jié)能減排的基礎(chǔ)技術(shù)-功率半導(dǎo)體芯片[J]. 張波. 中國(guó)集成電路. 2009(12)
[3]現(xiàn)代電力電子器件的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 李現(xiàn)兵,師宇杰,王廣州,黃娟. 世界電子元器件. 2005(05)
[4]關(guān)于我國(guó)電力與一次能源的比例關(guān)系[J]. 朱成章. 電力技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2003(05)
[5]功率半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展浪起潮涌[J]. 張波. 世界產(chǎn)品與技術(shù). 2002(02)
[6]PDP選址驅(qū)動(dòng)芯片HV-CMOS器件的研究[J]. 陸生禮,孫偉鋒,譚悅,吳建輝,時(shí)龍興. 微電子學(xué). 2002(01)
[7]第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用的LDMOS器件[J]. 李靜. 半導(dǎo)體情報(bào). 2001(05)
[8]漂移區(qū)為線性摻雜的高壓薄膜SOI器件的研制[J]. 張盛東,韓汝琦,TommyLai,JohnnySin. 電子學(xué)報(bào). 2001(02)
[9]提高器件耐壓的非均勻氧化層場(chǎng)板技術(shù)[J]. 張波. 半導(dǎo)體技術(shù). 1988(04)
[10]p-n+結(jié)有場(chǎng)板時(shí)表面電場(chǎng)分布的簡(jiǎn)單表示式[J]. 陳星弼. 電子學(xué)報(bào). 1986(01)
本文編號(hào):3434716
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 功率半導(dǎo)體器件簡(jiǎn)介
1.2 半導(dǎo)體功率器件LDMOS概述
1.2.1 LDMOS的基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 LDMOS優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
1.2.3 LDMOS的發(fā)展歷史及趨勢(shì)
1.3 課題研究的意義
1.4 本論文的主要工作和各章節(jié)安排
第二章 LDMOS的基本特性
2.1 LDMOS的擊穿特性
2.1.1 雪崩擊穿
2.1.2 負(fù)阻擊穿
2.2 LDMOS的導(dǎo)通特性
2.3 LDMOS的安全工作區(qū)
2.3.1 安全工作區(qū)概述
2.3.2 安全工作區(qū)的研究發(fā)展
2.4 安全工作區(qū)的分類
2.4.1 電安全工作區(qū)
2.4.2 熱安全工作區(qū)
2.4.3 熱載流子工作區(qū)
2.5 現(xiàn)有擴(kuò)展電安全工作區(qū)結(jié)構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
第三章 具有界面電荷層的LDMOS結(jié)構(gòu)
3.1 界面電荷層LDMOS結(jié)構(gòu)及工作原理
3.2 E-SOA特性研究
3.3 耐壓特性研究
3.4 導(dǎo)通特性研究
3.5 關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化
3.5.1 界面電荷層長(zhǎng)度優(yōu)化
3.5.2 漂移區(qū)濃度優(yōu)化
3.6 本章小結(jié)
第四章 具有埋氧層的槽柵LDMOS結(jié)構(gòu)
4.1 埋氧層槽柵LDMOS結(jié)構(gòu)及工作原理
4.2 E-SOA特性研究
4.3 耐壓特性研究
4.4 導(dǎo)通特性研究
4.5 關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化
4.5.1 埋氧層位置優(yōu)化
4.5.2 漂移區(qū)濃度優(yōu)化
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蔣利萍:提高電力在終端能源消費(fèi)中的比重[J]. 中國(guó)電力企業(yè)管理. 2015(09)
[2]節(jié)能減排的基礎(chǔ)技術(shù)-功率半導(dǎo)體芯片[J]. 張波. 中國(guó)集成電路. 2009(12)
[3]現(xiàn)代電力電子器件的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 李現(xiàn)兵,師宇杰,王廣州,黃娟. 世界電子元器件. 2005(05)
[4]關(guān)于我國(guó)電力與一次能源的比例關(guān)系[J]. 朱成章. 電力技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2003(05)
[5]功率半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展浪起潮涌[J]. 張波. 世界產(chǎn)品與技術(shù). 2002(02)
[6]PDP選址驅(qū)動(dòng)芯片HV-CMOS器件的研究[J]. 陸生禮,孫偉鋒,譚悅,吳建輝,時(shí)龍興. 微電子學(xué). 2002(01)
[7]第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用的LDMOS器件[J]. 李靜. 半導(dǎo)體情報(bào). 2001(05)
[8]漂移區(qū)為線性摻雜的高壓薄膜SOI器件的研制[J]. 張盛東,韓汝琦,TommyLai,JohnnySin. 電子學(xué)報(bào). 2001(02)
[9]提高器件耐壓的非均勻氧化層場(chǎng)板技術(shù)[J]. 張波. 半導(dǎo)體技術(shù). 1988(04)
[10]p-n+結(jié)有場(chǎng)板時(shí)表面電場(chǎng)分布的簡(jiǎn)單表示式[J]. 陳星弼. 電子學(xué)報(bào). 1986(01)
本文編號(hào):3434716
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3434716.html
最近更新
教材專著