高压低阻SOI横向功率器件研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liudanfeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
实现高压和低阻是功率器件关键目标,然而,高击穿电压BV(BreakdownVoltage)需漂移区浓度低且漂移区较长,因此,比导通电阻Ron,sp(SpecificOn-Resistance)与击穿电压之间存在矛盾关系Ron,sp∝BV2.5,即“硅极限”。为缓解此矛盾关系,业界人士提出了许多改进措施。因此本文围绕该目标,提出以下三种新型功率器件结构。(1)提出一种低阻双栅SOI(Silicon-On-Insulator)Triple RESURF(ReducedSurface Field) MOSFET(MetalOxideSemiconductor Field Effect Transistor)结构。该器件的特点采用双栅及在N型漂移区内引入P埋层。首先,P埋层、N型漂移区及埋氧层形成了Triple RESURF结构,这不仅提高了漂移区的最优浓度,而且调制了电场;其次,由平面栅和槽栅构成的双栅为器件提供了双导电通道,同时槽栅拓宽了电流通路和优化了电场分布。因此,以上两点显著地降低了比导通电阻和提高了击穿电压。通过仿真优化获得DG-T-RESURF(Double Gate Triple ReducedSurface Field) MOSFET的比导通电阻为8.7mΩ·mm2、击穿电压为336.8V。与PG-S-RESURF(Planar Gate Triple Reduced Surface Field)比, DG-T-RESURFMOSFET的比导通电阻下降了63%,击穿电压提高了14%。另外,槽栅也在高低压电路起到隔离槽的作用,这简化了工艺和缩小了器件面积。(2)提出一种带有凹漏与双栅的低阻SOI MOSFET器件。该结构的特点采用双栅和凹漏结构。首先,由平面栅和槽栅结合形成的双栅为器件提供了双导电通路,同时槽栅和凹漏相结合大大缩短了电流路径和开阔了电流通路;再次,在器件表面引入的P-top形成Double RESURF结构,不仅增强了漂移区的掺杂浓度,而且调制了表面电场的分布。因此,该结构在保持高的耐压情况下,大幅降低了器件的比导通电阻。最终仿真获得DGRD(Double Gate RecessedDrain)MOSFET的比导通电阻和耐压分别为4.151m·cm2和233V。在保持相同耐压下,分别与槽栅SOI MOSFET和传统的MOSFET相比,比导通电阻分别下降了36%和33%。(3)提出一种高压低阻槽型SOI功率器件。该器件结构特点是采用多槽,即在漂移区内引入两个氧化槽和一直延伸到埋氧层的槽栅。首先,双氧化槽折叠了漂移区,即缩短了器件尺寸,同时和槽栅一起调节了电场分布;另外,槽栅不仅拓展了电流路径而且起到隔离槽作用,这简化了工艺和节约了成本。在相同的器件尺寸21.5μm下,我们最终获得SOI MT(Multiple Trench) LDMOS(Lateral DiffusedMetal Oxide Semiconductor)的击穿电压由传统LDMOS的309V提高到632V,比导通电阻由传统LDMOS的419m·cm2下降为36.6m Ω·cm2。利用软件MEDICI和TSUPREM4,对以上三种新结构的工作机理和关键参数进行研究和分析,同时根据国内的工艺现状设计出了一套可实施的工艺流程方案。
其他文献
80年前的那个金秋10月,红军三大主力在会宁和将台堡会师,震惊世界的长征胜利结束。这是党领导人民军队的光辉胜利,也是人类历史上无与伦比的英雄史诗。时空变幻,精神永恒。80
期刊
日本的自然资源分类管理体制是基于其本国国情发展现状、按其资源获取渠道和管理本底逐步建立起来的,自2001年日本政府管理机构改革至今已有14年。本文详细梳理了日本涉及自
本文以厦门市SM区有健康劳动力的贫困家庭为研究对象,通过对贫困家庭的家庭类型分析和增权状况的研究来考察当前反贫困政策的得失。研究以有劳动能力的贫困家庭的主体性为出
“对公共权力加以限制以保障公民基本权利不受损害”,特别是从市场与政府的角度加以论证的“保护公民财产”的宪政经济观念,在古代西方的政治思想发展过程中早已存在。亚当·
随着民航运输的不断发展和中国民航与国际的接轨,航空运输企业的竞争越来越激烈,而航空运输纠纷的处理也显得越来越突出,2004年7月1日民航出台延误航班处理的指导意见后,旅客
感光聚酰亚胺是一类重要的高性能聚合物,它具有良好的热稳定性、优异的机械性能、低介电常数、高压击穿电压、低热膨胀系数、优良的水解稳定性和长期稳定性等优异的物理化学
通用管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,在盾构法施工中能够较好地控制隧道掘进路线和管片成环质量。在隧道施工中,管片拼装对隧道设计轴线(Designed Tunnel Axis-DTA)的拟合偏
由于灵活迅速,目标明确,职责分明等特点,项目管理在建筑开发、软件研发等众多领域得到了广泛的运用,项目风险管理也成为了大家特别关注的内容。本文在项目风险管理理论和集成管理
滤波是一项非常实用的接收端技术,在当今各类先进的通信系统中受到越来越多的重视,其应用领域包括信道均衡、多用户检测、空间滤波、MIMO接收等。传统的滤波算法大都是基于维纳
我有幸跟随导师王霞芳临诊学习,颇有心得,尤其观察到导师运用益气升清法治疗小儿由于脾胃气机失司所引起的清阳不升,浊气不降的各种疑难顽症,包括癫痫、五迟及难治性中耳炎、