新型高壓溝槽LDMOS的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-11 16:43
隨著功率半導(dǎo)體器件工藝技術(shù)不斷進(jìn)步,新型器件結(jié)構(gòu)層出不窮。LDMOS(Laterally Double-diffused Metal-Oxide Semiconductor)以其在超大規(guī)模集成電路中的理想兼容性,具有高功率、高線性度以及良好的熱性能,已被廣泛地應(yīng)用于裝備制造業(yè),軌道交通,國(guó)防等重點(diǎn)領(lǐng)域。然而,由于技術(shù)水平的不斷發(fā)展,導(dǎo)致對(duì)半導(dǎo)體器件中的性能要求也在提高,也即更高的擊穿電壓、更高大的工作電流、更快的開關(guān)速度。因此,科研人員主要從器件結(jié)構(gòu)、工藝、材料三個(gè)方面對(duì)器件進(jìn)行研究,從而改善器件性能,以滿足日益增長(zhǎng)的需求。本文為了實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓低導(dǎo)通電阻的LDMOS,主要從器件的結(jié)構(gòu)改進(jìn)出發(fā),介紹了場(chǎng)板技術(shù),溝槽技術(shù)等終端技術(shù)去改善器件性能,并提出了兩種新型溝槽結(jié)構(gòu)。第一種是L形垂直場(chǎng)板溝槽LDMOS(L-shaped Vertical Field Plate,LVFP LDMOS)器件。該器件在溝槽(Trench)中插入了連著柵電極(Gate)的L形垂直場(chǎng)板(LVFP),LVFP優(yōu)化了器件內(nèi)部的電場(chǎng)分布,在漂移區(qū)內(nèi)部額外的引入了多個(gè)電場(chǎng)尖峰,改善了RESURF效應(yīng),提高了器件的擊穿...
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 .研究背景及研究意義
1.2 .LDMOS簡(jiǎn)介
1.2.1 .LDMOS結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)
1.2.2 .耐壓機(jī)理分析
1.2.3 .導(dǎo)通電阻分析
1.3 .新型高壓溝槽LDMOS的設(shè)計(jì)流程
1.4 .論文主要研究工作
2.場(chǎng)板與溝槽結(jié)構(gòu)機(jī)理研究
2.1 .場(chǎng)板技術(shù)
2.1.1 .場(chǎng)板簡(jiǎn)介
2.1.2 .傳統(tǒng)場(chǎng)板
2.2 .溝槽技術(shù)
2.2.1 .單溝槽
2.2.2 .雙溝槽
2.3 .溝槽結(jié)合場(chǎng)板技術(shù)
2.3.1 .垂直場(chǎng)板溝槽器件
2.3.2 .垂直雙場(chǎng)板溝槽器件
2.4 .其他技術(shù)的研究
2.4.1 .場(chǎng)限環(huán)技術(shù)
2.4.2 .橫向變化摻雜技術(shù)
2.5 .本章小結(jié)
3.L 形垂直場(chǎng)板溝槽LDMOS(LVFP LDMOS)
3.1 .LVFP LDMOS結(jié)構(gòu)及原理
3.1.1 .LVFP LDMOS的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.2 .LVFP LDMOS工作原理
3.2 .數(shù)值仿真的分析與討論
3.2.1 .溝槽邊沿電場(chǎng)及橫向電場(chǎng)的分析
3.2.2 .縱向電場(chǎng)及電勢(shì)分析
3.2.3 .場(chǎng)板及溝槽參數(shù)分析
3.2.4 .LVFP LDMOS關(guān)鍵制造工藝流程
3.2.5 .器件性能分析
3.3 .本章小結(jié)
4.梯形溝槽結(jié)構(gòu)的SOI LDMOS
4.1 .梯形溝槽SOI LDMOS結(jié)構(gòu)及原理
4.1.1 .SOI LDMOS結(jié)構(gòu)的基本介紹
4.1.2 .結(jié)構(gòu)分析及機(jī)理研究
4.2 .仿真數(shù)據(jù)的分析與討論
4.2.1 .溝槽邊沿電場(chǎng)及橫向電場(chǎng)的分析
4.2.2 .縱向電場(chǎng)與電勢(shì)分析
4.2.3 .溝槽參數(shù)分析
4.2.4 .器件性能分析
4.3 .本章小結(jié)
5.總結(jié)與展望
5.1 .全文總結(jié)
5.2 .未來(lái)工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3675016
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 .研究背景及研究意義
1.2 .LDMOS簡(jiǎn)介
1.2.1 .LDMOS結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)
1.2.2 .耐壓機(jī)理分析
1.2.3 .導(dǎo)通電阻分析
1.3 .新型高壓溝槽LDMOS的設(shè)計(jì)流程
1.4 .論文主要研究工作
2.場(chǎng)板與溝槽結(jié)構(gòu)機(jī)理研究
2.1 .場(chǎng)板技術(shù)
2.1.1 .場(chǎng)板簡(jiǎn)介
2.1.2 .傳統(tǒng)場(chǎng)板
2.2 .溝槽技術(shù)
2.2.1 .單溝槽
2.2.2 .雙溝槽
2.3 .溝槽結(jié)合場(chǎng)板技術(shù)
2.3.1 .垂直場(chǎng)板溝槽器件
2.3.2 .垂直雙場(chǎng)板溝槽器件
2.4 .其他技術(shù)的研究
2.4.1 .場(chǎng)限環(huán)技術(shù)
2.4.2 .橫向變化摻雜技術(shù)
2.5 .本章小結(jié)
3.L 形垂直場(chǎng)板溝槽LDMOS(LVFP LDMOS)
3.1 .LVFP LDMOS結(jié)構(gòu)及原理
3.1.1 .LVFP LDMOS的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.2 .LVFP LDMOS工作原理
3.2 .數(shù)值仿真的分析與討論
3.2.1 .溝槽邊沿電場(chǎng)及橫向電場(chǎng)的分析
3.2.2 .縱向電場(chǎng)及電勢(shì)分析
3.2.3 .場(chǎng)板及溝槽參數(shù)分析
3.2.4 .LVFP LDMOS關(guān)鍵制造工藝流程
3.2.5 .器件性能分析
3.3 .本章小結(jié)
4.梯形溝槽結(jié)構(gòu)的SOI LDMOS
4.1 .梯形溝槽SOI LDMOS結(jié)構(gòu)及原理
4.1.1 .SOI LDMOS結(jié)構(gòu)的基本介紹
4.1.2 .結(jié)構(gòu)分析及機(jī)理研究
4.2 .仿真數(shù)據(jù)的分析與討論
4.2.1 .溝槽邊沿電場(chǎng)及橫向電場(chǎng)的分析
4.2.2 .縱向電場(chǎng)與電勢(shì)分析
4.2.3 .溝槽參數(shù)分析
4.2.4 .器件性能分析
4.3 .本章小結(jié)
5.總結(jié)與展望
5.1 .全文總結(jié)
5.2 .未來(lái)工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3675016
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