SOI横向高压器件耐压模型和新器件结构研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 40次 | 上传用户:zhangchenglin427
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
SOI(Silicon On Insulator)高压集成电路因其隔离性能好、漏电流小、速度快、功耗低和抗辐照等优点已成为功率集成电路(Power Integrated Circuit,PIC)重要的发展方向。SOI横向高压器件是SOI高压集成电路的核心和关键,受到了国际上众多学者的研究。但是,由于受到纵向耐压的限制,当前真正进入实用阶段的器件结构,其击穿电压还没有超过600V,从而限制了SOI技术在千伏级高压集成电路中的应用。此外,在设计方面,当前所沿用的设计理论仍然是体硅的RESURF判据,但事实上,SOI器件结构上的特殊性使其RESURF效应和体硅器件有较大差异,这一点在设计中却往往被忽视。 本文围绕SOI高压器件的耐压问题,从理论模型和器件结构两方面展开创新研究。首次提出了两项耐压理论:S-RESURF(Single REduced SURface Field)高压器件全域耐压模型和D-RESURF(Double REduced SURface Field)高压器件统一耐压模型,设计了两种新结构器件:埋氧层固定电荷结构(Step Buried Oxide fixed Charge,SBOC)和局域电荷槽结构(Charge Captured Trenches,CCT),并进行了部分实验。 两项耐压理论是: 1) SOI S-RESURF高压器件全域耐压模型。提出均匀、阶梯和线性漂移区的SOI S-RESURF高压器件全域耐压模型,导出包含耗尽区电荷共享效应与埋氧层电场调制效应的SOI S-RESURF判据。基于电势分解法求解二维Poisson方程,得到了任意漂移区横向杂质分布的SOI S-RESURF器件在全耗尽和不全耗尽情况下的二维电势和电场分布全域解析模型,然后将其应用于均匀、阶梯和线性漂移区结构的分析,给出了最优浓度分布的理论公式和最小阶梯数判据。最后,在此理论指导下,在3μm顶层硅、1.5μm埋氧层的SOI材料上成功研制了耐压为250V,导通电阻为1.6Ωmm~2的二阶掺杂SOI LDMOS,其耐压比相同结构的均匀掺杂漂移区器件提高了57%,而导通电阻下降了11%。 2) SOI D-RESURF高压器件统一耐压模型。提出均匀、阶梯和线性掺杂SOI D-RESURF高压器件二维耐压解析模型,构成了系统的SOI D-RESURF统一耐压理论,并首次给出了普适于所有双层漂移区器件的SOI D-RESURF判据。首先借助P-top结深因子,把D-RESURF器件等效成阶梯S-RESURF器件,进而建立了具有均匀、阶梯和线性掺杂P-top层的SOI D-RESURF器件的二维势场分布模型,然后借助该模型对器件耐压特性进行了深入分析,首次定量研究了D-RESURF器件比S-RESURF器件耐压略微降低的机理,建立了浓度优化区DOR(Doping Optimal Region)。并首次得到了阶梯和线性掺杂P-top层浓度分布的理论优化公式,提出了最优P-top层阶梯数判据,为SOI D-RESURF器件的设计提供理论依
其他文献
在我国经济快速发展的同时,各行业间的竞争日益显著,这几十年来,房地产行业间的竞争尤为突出,不仅客户们对此行业衍生的服务、产品有着更高的期待,而且国家对其也是非常重视
雪是自然界的化妆师,为我们装扮缤纷的世界。雪花从天而降,把世界变成一座圣洁的宫殿。如果美丽的雪花持续不断地降落,或者在反常的时间降落,就会给生灵带来危害。雪灾是长时间大
从企业的发展历程看,企业的管理模式经历了经验管理、科学管理和人本管理三个发展阶段。经验管理是企业管理的初级阶段,注重管理者的个人经验、能力和水平,主要表现为“能人管理
深秋的西塞山,矗立江畔,浩浩江水。在黄石市西塞山区,一场场协商议政“群英会”,开到了田野、工厂,港口、工地……也开到了老百姓的心坎上。心,紧牵一线连日的梅雨,山变得沉
本文首先介绍了新形势下的广电全业态发展背景及现状,然后分析了省级广电全业态监管的由来,并对其需求、策略、功能完善及意义进行阐述。
对8例急性单侧半球脑梗死患者在早期神经康复持续治疗前后SPECT局部脑血流感兴趣区法测定结果进行对比,发现患侧额区、上额区以及健侧额区局部脑血流明显增加,提示该部位脑功
从2011年1月起,本刊正式启用“中华医学会杂志社远程稿件管理系统”,作者投稿时请登陆中华医学会网站(http://www.cnla.org.cn),点击业务中心窗口,根据页面上的提示进行注册后投稿。投稿时请使用word格式(.doc文件类型),请不要反复点击或投稿,以免自动生成多个稿号。投稿后请从业务中心下载“中华医学会系列杂志论文投送介绍信及授权书(中文版)”,并逐项填写、签字盖章后寄2份原件
针对常规保密通信自动监测系统稳定性较低,吞吐量不足的问题,设计一种基于NB-IoT的光接入网保密通信自动监测系统.构建系统硬件选取STM32F101R6芯片构建主控盘,使用信号集中器设计信号采集与处理设备,连接继电器控制监测系统电压;根据CoAP协议控制NB-IoT数据传输,并将NB-IoT中的信号依照TDOA方法进行信号区域定位,实现基于NB-IoT保密通信自动监测系统软件设计.实验结果表明:与
1概况2013年4月2325日,由国际电信联盟(ITU)发起、结构化信息标准组织(OASIS)和世界气象组织(WMO)组织的国际通用警报协议(CAP)实施研讨会及培训会在日内瓦召开。