新型高压SOI-LDMOS的研究

发布时间：2021-02-15 17:27

　　近几年来,高压功率半导体器件广泛的应用在智能家居、轨道交通和汽车电子等多个领域。高压功率半导体器件的更新速度越来越快,但同时,对其性能的要求也越来越高。利用绝缘衬底硅（Silicon-On-Insulator,SOI）技术的横向金属氧化物场效应晶体管（Laterally Double-diffused Metal-Oxide Semiconductor,LDMOS）兼具了 SOI 技术和 LDMOS 的优点,工作速度快、寄生效应低、工艺制备简单、方便集成,且能够实现理想的隔离效果。因此,SOI LDMOS在高压功率半导体器件领域受到广泛的关注。本文从器件结构设计的角度出发,结合SOI LDMOS的横向和纵向耐压机理,对基于SOI LDMOS的高压器件进行研究,并提出了两种新型的器件结构。第一种是具有混合的部分P型硅埋层（Partial Buried P Layer,PBPL）和部分N型硅埋层（Partial Buried N Layer,PBNL）的SOI LDMOS器件。该器件在横向表面电场分布中存在着两个尖峰,能够更好的改善RESURF效应,并且为漂移区和部分N型硅埋层之间的折中提... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２传统ＬＤＭＯＳ结构??传统ＬＤＭＯＳ的结构如图１．２所示，与早期的ＭＯＳ相比，ＬＤＭＯＳ在Ｎ＋源区和Ｎ＋漏区??

Ｆｉｅｌｄ，ＲＥＳＵＲＦ）的技术丨２５］，它的提出是为了器件的表面电场分布更均匀，器件的横向击穿??电压更高。??如图１．３是两种外延层厚度不同的ＲＥＳＵＲＦ结构，它们都是在Ｐ衬底（Ｐ－ｓｕｂ）上放置一??层Ｎ外延层（Ｎ－ｅｐｉ），但（ａ）中外延层较厚，（ｂ）中外延层较薄。Ｎ外延层和Ｐ＋扩散区形成??了横向的ＰＭ结，和Ｐ衬底形成了垂直的ＰＮ结。其中，横向的Ｐ＂Ｎ结决定了器件导通电阻??特征，垂直的ＰＮ结支撑了空间电荷的耗尽区域来获得更高的击穿电压。??．?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）??图１．３具有（ａ）厚外延层和（ｂ）薄外延层的ＲＥＳＵＲＦ结构??４??

从图２．１可以看出，ＳＯＩ技术通过使用绝缘体分常用的是二氧化硅材料，因此也被称为埋氧标准的硅工艺中，半导体衬底所受到的一些不ＯＩ技术的应用使器件具有较快的开关速度，器

【参考文献】：
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本文编号：3035257