LDMOS中电安全工作区的机理与新结构研究

发布时间：2021-10-13 13:00

　　横向双扩散金属氧化物半导体（Laterally Double Diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,LDMOSFET）作为一类单极绝缘栅功率器件具有易于集成,开关速度快,高跨导等优异的性能,普遍在智能功率集成系统中使用。电安全工作区（Electrical Safe Operating Area,E-SOA）定义了器件可靠工作的电流电压区间。为了增大LDMOS的E-SOA,进而改善器件的可靠性,本文设计了两种LDMOS的新结构。仿真结果显示,新结构对E-SOA、击穿电压和比导通电阻性能有了明显的改善,同时对影响器件性能的关键参数做了优化分析。具体研究结果如下:（1）具有界面电荷层的LDMOS结构新结构在衬底与漂移区的界面处存在一层界面电荷层,通过将源端的P-sinker区推结至P型衬底,与前述界面电荷层相连接。新结构在衬底通过引入P+-N-N+结构,给漏端碰撞电离形成的空穴提供新的通道,使器件的负阻击穿电压提高,进而扩大E-SOA。新结构界面电荷层的引入,且与源端低电位相连,加强了对N型漂移区的耗尽,提高了击... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 功率半导体器件简介
    1.2 半导体功率器件LDMOS概述
        1.2.1 LDMOS的基本结构
        1.2.2 LDMOS优点及应用
        1.2.3 LDMOS的发展历史及趋势
    1.3 课题研究的意义
    1.4 本论文的主要工作和各章节安排
第二章 LDMOS的基本特性
    2.1 LDMOS的击穿特性
        2.1.1 雪崩击穿
        2.1.2 负阻击穿
    2.2 LDMOS的导通特性
    2.3 LDMOS的安全工作区
        2.3.1 安全工作区概述
        2.3.2 安全工作区的研究发展
    2.4 安全工作区的分类
        2.4.1 电安全工作区
        2.4.2 热安全工作区
        2.4.3 热载流子工作区
    2.5 现有扩展电安全工作区结构
    2.6 本章小结
第三章 具有界面电荷层的LDMOS结构
    3.1 界面电荷层LDMOS结构及工作原理
    3.2 E-SOA特性研究
    3.3 耐压特性研究
    3.4 导通特性研究
    3.5 关键参数优化
        3.5.1 界面电荷层长度优化
        3.5.2 漂移区浓度优化
    3.6 本章小结
第四章 具有埋氧层的槽栅LDMOS结构
    4.1 埋氧层槽栅LDMOS结构及工作原理
    4.2 E-SOA特性研究
    4.3 耐压特性研究
    4.4 导通特性研究
    4.5 关键参数优化
        4.5.1 埋氧层位置优化
        4.5.2 漂移区浓度优化
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]节能减排的基础技术-功率半导体芯片[J]. 张波.  中国集成电路. 2009(12)
[3]现代电力电子器件的发展与现状[J]. 李现兵,师宇杰,王广州,黄娟.  世界电子元器件. 2005(05)
[4]关于我国电力与一次能源的比例关系[J]. 朱成章.  电力技术经济. 2003(05)
[5]功率半导体技术的发展浪起潮涌[J]. 张波.  世界产品与技术. 2002(02)
[6]PDP选址驱动芯片HV-CMOS器件的研究[J]. 陆生礼,孙伟锋,谭悦,吴建辉,时龙兴.  微电子学. 2002(01)
[7]第三代移动通信系统中应用的LDMOS器件[J]. 李静.  半导体情报. 2001(05)
[8]漂移区为线性掺杂的高压薄膜SOI器件的研制[J]. 张盛东,韩汝琦,TommyLai,JohnnySin.  电子学报. 2001(02)
[9]提高器件耐压的非均匀氧化层场板技术[J]. 张波.  半导体技术. 1988(04)
[10]p-n+结有场板时表面电场分布的简单表示式[J]. 陈星弼.  电子学报. 1986(01)



本文编号：3434716