大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制

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作者 刘洪军 王琪 +2 位作者 赵杨杨 王佃利 杨勇 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期70-74,共5页

介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并... 介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并研制出了百瓦级以上大功率射频Si-VDMOS功率晶体管系列产品。产品主要性能如下:在工作电压28 V及连续波下,采用8胞合成时,225 MHz输出功率达200 W以上,500 MHz输出功率达150 W以上;进一步增加子胞数量,采用12胞合成时,225 MHz输出功率达300 W以上,同时具备良好的增益及效率特性,与国外大功率射频Si-VDMOS功率晶体管的产品参数相比,达到了同类产品水平。 展开更多

关键词 大功率 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 射频功率晶体管 反馈电容 源极电感

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新一代功率半导体β-Ga2O3器件进展与展望 被引量：3

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作者 刁华彬 杨凯 +1 位作者 赵超 罗军 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第11期875-887,901,共14页

Ga2O3是一种新兴的超宽禁带半导体材料,具有超宽带隙4.8 eV、超高理论击穿电场8 MV/cm以及超高的Baliga品质因数等优良特性,作为下一代高功率器件材料其越来越受到人们的关注。首先,回顾了宽禁带半导体材料β-Ga2O3的基本性质,包括β-Ga... Ga2O3是一种新兴的超宽禁带半导体材料,具有超宽带隙4.8 eV、超高理论击穿电场8 MV/cm以及超高的Baliga品质因数等优良特性,作为下一代高功率器件材料其越来越受到人们的关注。首先,回顾了宽禁带半导体材料β-Ga2O3的基本性质,包括β-Ga2O3的晶体结构和电学性质,简述了基于β-Ga2O3制造的功率器件,主要包括肖特基势垒二极管(SBD)和金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。总结回顾了β-Ga2O3SBD和MOSFET近年来的研究进展,比较了不同结构器件的特性,并分析了目前β-Ga2O3功率器件存在的问题。分析表明,β-Ga2O3用于高功率和高压电子器件具有巨大潜力。 展开更多

关键词 β-Ga2O3 超宽禁带半导体 功率器件 肖特基势垒二极管(SBD) 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)

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大功率半导体技术现状及其进展 被引量：14

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作者 刘国友 王彦刚 +3 位作者 李想 Arthur SU 李孔竞 杨松霖 《机车电传动》 北大核心 2021年第5期1-11,共11页

介绍了现代硅基大功率半导体器件的历史演变和新型器件结构的研究进展,以及宽禁带半导体材料和器件的现状;阐述了国内大功率半导体器件在轨道交通、直流输电和新能源汽车等领域的研发进展和应用现状;最后讨论了大功率半导体技术面临的... 介绍了现代硅基大功率半导体器件的历史演变和新型器件结构的研究进展,以及宽禁带半导体材料和器件的现状;阐述了国内大功率半导体器件在轨道交通、直流输电和新能源汽车等领域的研发进展和应用现状;最后讨论了大功率半导体技术面临的技术挑战和发展趋势。 展开更多

关键词 功率半导体器件 硅材料 晶闸管 门极可关断晶闸管 集成门极换流晶闸管 绝缘栅双极晶体管 金属氧化物半导体场效应晶体管 宽禁带

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英飞凌和博世签订功率半导体合作协议

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《现代电子技术》 2009年第8期177-177,共1页

关键词 功率半导体 合作协议 金属氧化物半导体场效应晶体管 半导体制造工艺 功率MOSFET 半导体工厂 股份公司 斯图加特

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安森美半导体推出能降低损耗的低压功率MOSFET新系列,以达到业界更高能效的需求

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《电子设计工程》 2014年第11期133-133,共1页

推动高能效创新的安森美半导体（ONSemiconductor）推出新系列的6款N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），它们经过设计及优化，提供领先业界能效，优于市场现有器件。

关键词 安森美半导体 功率MOSFET 金属氧化物半导体场效应晶体管 能效 新系 低损耗 低压 N沟道

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英飞凌和博世签订功率半导体合作协议

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《电子与电脑》 2009年第4期99-100,共2页

英飞凌科技股份公司和博世集团将双方的合作范畴扩展至功率半导体。 此次合作有两个重要内容：首先，博世将从英飞凌获得功率半导体制造工艺的许可——尤其是低压功率MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）以及必要的制造工艺。其次... 英飞凌科技股份公司和博世集团将双方的合作范畴扩展至功率半导体。 此次合作有两个重要内容：首先，博世将从英飞凌获得功率半导体制造工艺的许可——尤其是低压功率MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）以及必要的制造工艺。其次，双方的合同还包括一个第二货源协议。目前，博世在罗伊特林根已拥有自己的半导体工厂， 展开更多

关键词 功率半导体 合作协议 金属氧化物半导体场效应晶体管 半导体制造工艺 功率MOSFET 半导体工厂 股份公司

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功率VDMOSFET单粒子效应研究 被引量：4

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作者 段雪 郎秀兰 +6 位作者 刘英坤 董四华 崔占东 刘忠山 孙艳玲 胡顺欣 冯彬 《微纳电子技术》 CAS 2008年第10期573-576,共4页

阐述了空间辐射环境下n沟功率VDMOSFET发生单粒子栅穿(SEGR)和单粒子烧毁(SEB)的物理机理。研究了多层缓冲局部屏蔽抗单粒子辐射的功率VDMOSFET新结构及相应硅栅制作新工艺。通过对所研制的漏源击穿电压分别为65V和112V两种n沟功率VDMOS... 阐述了空间辐射环境下n沟功率VDMOSFET发生单粒子栅穿(SEGR)和单粒子烧毁(SEB)的物理机理。研究了多层缓冲局部屏蔽抗单粒子辐射的功率VDMOSFET新结构及相应硅栅制作新工艺。通过对所研制的漏源击穿电压分别为65V和112V两种n沟功率VDMOS-FET器件样品进行锎源252Cf单粒子模拟辐射实验,研究了新技术VDMOSFET的单粒子辐射敏感性。实验结果表明,两种器件样品在锎源单粒子模拟辐射实验中的漏源安全电压分别达到61V和110V,验证了新结构和新工艺在提高功率VDMOSFET抗单粒子效应方面的有效性。 展开更多

关键词 功率纵向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 单粒子栅穿 单粒子烧毁 缓冲屏蔽 锎源

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Sirenza优质LDMOS功率晶体管介绍

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《电视技术》 北大核心 2007年第8期49-49,共1页

LDMOS是横向双扩散金属氧化物半导体场效应管LDMOSFET（lateral double—dif fused MOSFET）的简称。LDMOS制造工艺结合了硅双极晶体管制造工艺和砷化镓制造工艺。与标准MOS工艺不同的是，在器件封装上，LDMOS没有采用BeO氧化铍隔离层... LDMOS是横向双扩散金属氧化物半导体场效应管LDMOSFET（lateral double—dif fused MOSFET）的简称。LDMOS制造工艺结合了硅双极晶体管制造工艺和砷化镓制造工艺。与标准MOS工艺不同的是，在器件封装上，LDMOS没有采用BeO氧化铍隔离层，而是直接硬焊接在衬底上，导热性能得到较大改善，提高了器件的耐高温性，大大延长了器件寿命。 展开更多

关键词 LDMOS 功率晶体管 金属氧化物半导体场效应管 优质 制造工艺 硅双极晶体管 器件封装 MOS工艺

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国产中高压抗辐照功率MOSFET单粒子效应 被引量：2

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作者 高博 王立新 +4 位作者 刘刚 罗家俊 韩郑生 王路璐 邓海涛 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第1期143-147,共5页

功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)空间使用时易遭受重离子轰击产生单粒子效应(单粒子烧毁和单粒子栅穿)。本文对国产新型中、高压(额定电压250 V,500 V)抗辐照功率MOSFET的单粒子辐射效应进行了研究,并采取了有针对性的加固措... 功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)空间使用时易遭受重离子轰击产生单粒子效应(单粒子烧毁和单粒子栅穿)。本文对国产新型中、高压(额定电压250 V,500 V)抗辐照功率MOSFET的单粒子辐射效应进行了研究,并采取了有针对性的加固措施,使器件的抗单粒子能力显著提升。结果表明:对250 V KW2型功率MOSFET器件进行Bi粒子辐照,在栅压等于0 V时,安全工作的漏极电压达到250 V;对500 V KW5型功率MOSFET器件进行Xe粒子辐照,在栅压等于0 V时,安全工作的漏极电压达到400 V,并且当栅压为-15 V时,安全工作的漏极电压也达到400 V,说明国产中、高压功率MOSFET器件有较好的抗单粒子能力。 展开更多

关键词 功率金属-氧化物半导体场效应晶体管 单粒子效应 抗辐射加固

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重离子源类别对SiC MOSFET单粒子效应的影响

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作者 郝晓斌 贾云鹏 +4 位作者 周新田 胡冬青 吴郁 唐蕴 赵元富 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第5期625-632,共8页

SiC金属−氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为第三代航天器用半导体器件,在应用前须经过抗单粒子效应试验评估。文章探究重离子加速器恒定式和脉冲式束流源这两种不同类别的辐照源对SiC MOSFET单粒子效应的影响。试验结果表明两种束... SiC金属−氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为第三代航天器用半导体器件,在应用前须经过抗单粒子效应试验评估。文章探究重离子加速器恒定式和脉冲式束流源这两种不同类别的辐照源对SiC MOSFET单粒子效应的影响。试验结果表明两种束流源对SiC MOSFET漏电退化影响不同。采用TCAD对SiC MOSFET单粒子效应进行仿真的结果显示,当2个离子在相差100 ps的间隔时间内轰击器件时,离子间会发生相互作用,使得电场增强,对器件的栅氧化层造成损伤。尽管这种相互作用对器件发生单粒子烧毁的阈值电压无显著影响,但漏电退化现象有明显差异。研究结果可为SiC MOSFET的单粒子效应试验提供参考。 展开更多

关键词 SiC金属−氧化物半导体场效应晶体管 功率器件 单粒子效应 重离子加速器 仿真研究 试验研究

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沟槽栅功率器件栅氧化膜特性的工艺研究

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作者 雷海波 王飞 肖胜安 《集成电路应用》 2013年第11期20-24,共5页

本文分析了沟槽栅功率器件中对栅氧化膜特性造成影响的主要工艺因素,报告了一种获得高性能栅氧特性的方法,并且对栅氧化膜特性改善的机理进行了研究。对于厚度55nm的沟槽栅氧化膜,其正向偏置和反向偏置下的击穿电压都高于30伏特。

关键词 沟槽 VDMOS(垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管) 栅氧化膜特性

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硅LDMOS射频功率器件的发展历程与趋势 被引量：8

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作者 王佃利 刘洪军 +4 位作者 吕勇 严德圣 盛国兴 王因生 蒋幼泉 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期141-146,173,共7页

从芯片结构的变化以及可靠性的提升角度简述了LDMOS射频功率器件的发展历程及趋势,给出了LD-MOS的最新研制结果。现在LDMOS射频功率器件在向高工作电压、高输出功率、高可靠以及脉冲应用等方向发展。

关键词 硅 横向双扩散金属氧化物场效应晶体管 射频 功率

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高压功率LDMOS的场极板击穿电压分析 被引量：3

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作者 柯导明 陈军宁 +3 位作者 时龙兴 孙伟锋 吴秀龙 柯宜京 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期20-22,107,共4页

提高 LDMOS的一个关键步骤是加场极板以降低其表面击穿电压。文中分析了加场极板后的 LDMOS击穿电压模式 ,指出了场极板的分压作用和场极板边界的影响 。

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 场极板 击穿电压

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6H-和4H-SiC功率VDMOS的比较与分析

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作者 张娟 柴常春 +1 位作者 杨银堂 徐俊平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期133-136,共4页

采用二维器件模拟器ISE TCAD 7.0,对比研究了6H-SiC和4H-SiC VDMOS的基本特性。结果表明,在Vgs为8 V时,4H-SiC VDMOS的漏极电流比6H-SiC高约1.5倍,证实了4H-SiC具有较高的体迁移率,且受准饱和效应的影响较小,因此比6H-SiC器件具有更高... 采用二维器件模拟器ISE TCAD 7.0,对比研究了6H-SiC和4H-SiC VDMOS的基本特性。结果表明,在Vgs为8 V时,4H-SiC VDMOS的漏极电流比6H-SiC高约1.5倍,证实了4H-SiC具有较高的体迁移率,且受准饱和效应的影响较小,因此比6H-SiC器件具有更高的饱和电流密度,而两种器件的阈值电压基本相同,均为7 V左右。对器件开关时间和单位面积损耗的分析表明,4H-SiC比6H-SiC更适合用于VDMOS功率器件。此外,还研究了沟道长度对器件漏极饱和电流的影响,结果表明,随着沟道长度的减小,器件的漏极电流增大。 展开更多

关键词 6H-碳化硅 4H-碳化硅 功率纵向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管

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GGNMOS叉指宽度与金属布线对ESD防护性能的影响 被引量：1

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作者 梁海莲 董树荣 +2 位作者 顾晓峰 李明亮 韩雁 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期194-198,共5页

栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar... 栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计并制备了一系列GGNMOS待测器件;其次,通过传输线脉冲测试,分析了叉指宽度与叉指数对GGNMOS器件ESD失效电流(It2)的影响,结果表明,在固定总宽度下适当减小叉指宽度有利于提高It2;最后,比较了平行式与交错式两种金属布线方案对It2的影响,结果表明,平行式金属布线下GGNMOS器件的ESD鲁棒性更好。 展开更多

关键词 栅接地N型金属氧化物半导体场效应晶体管 静电放电 双极型-互补型金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺 叉指 金属布线 失效电流

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微波功率LDMOS的工艺仿真及研制 被引量：1

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作者 冯彬 刘英坤 +2 位作者 孙艳玲 段雪 董四华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期402-405,共4页

利用工艺仿真软件Tsuprem 4,针对氧化、退火等工艺进行仿真及校准,并据此对LDMOSFET进行了设计及工艺仿真。结合Medici得到LDMOSFET的结构参数以及相应电学参数,与研制结果进行了比较,仿真结果与实际研制结果吻合较好,实现了在工作频率1... 利用工艺仿真软件Tsuprem 4,针对氧化、退火等工艺进行仿真及校准,并据此对LDMOSFET进行了设计及工艺仿真。结合Medici得到LDMOSFET的结构参数以及相应电学参数,与研制结果进行了比较,仿真结果与实际研制结果吻合较好,实现了在工作频率1 GHz,VDD=28 V条件下,输出功率Po=10 W,Gp=10 dB,η=55%的良好性能。 展开更多

关键词 工艺仿真 Tsuprem4软件 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管

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6.5 kV,5 A 4H-SiC 功率 DMOSFET器件

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作者 杨立杰 李士颜 +3 位作者 刘昊 黄润华 李赟 柏松 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2019年第2期81-85,共5页

报道了在60μm厚、掺杂浓度1.3×10^(15) cm^(-3)的外延层上制备4H-SiC功率DMOSFET器件的研究结果。器件击穿电压大于6.5 kV,导通电流大于5 A,相对于之前的报道结果,器件导通能力提升了25倍。器件采用由55根环组成的,450μm宽的浮... 报道了在60μm厚、掺杂浓度1.3×10^(15) cm^(-3)的外延层上制备4H-SiC功率DMOSFET器件的研究结果。器件击穿电压大于6.5 kV,导通电流大于5 A,相对于之前的报道结果,器件导通能力提升了25倍。器件采用由55根环组成的,450μm宽的浮空场限环作为器件终端结构。通过1 250°C热氧化工艺和NO退火技术,完成器件栅介质层制备。通过横向MOSFET测试图形,提取器件峰值有效沟道迁移率为23 cm^2/(V·s)。器件有源区面积为0.09 cm^2,在栅极电压20 V、室温下,器件比导通电阻为50 mΩ·cm^2。在漏极电压6.5 kV时,器件漏电流为6.0μA,对应器件漏电流密度为30μA·cm^(-2)。基于此设计结构,通过设计实验,提取了SiC DMOSFET器件中电阻比例组成。 展开更多

关键词 SiC功率双注入金属氧化物半导体场效应晶体管 阻断电压 比导通电阻

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功率集成器件及其兼容技术的发展 被引量：4

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作者 乔明 袁柳 《电子与封装》 2021年第4期71-86,共16页

功率集成器件在交流转直流(AC/DC)电源转换IC、高压栅驱动IC、LED驱动IC等领域均有着广泛的应用。介绍了典型的可集成功率高压器件,包括不同电压等级的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)以及基于硅和SOI材料的横向绝缘栅... 功率集成器件在交流转直流(AC/DC)电源转换IC、高压栅驱动IC、LED驱动IC等领域均有着广泛的应用。介绍了典型的可集成功率高压器件,包括不同电压等级的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)以及基于硅和SOI材料的横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT),此外还介绍了高低压器件集成的BCD工艺和其他的功率集成关键技术,包括隔离技术、高压互连技术、dV/dt技术、di/dt技术、抗闩锁技术等,最后讨论了功率集成器件及其兼容技术的发展趋势。 展开更多

关键词 功率集成器件 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 横向绝缘栅双极型晶体管 BCD工艺 兼容技术

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车用SiC-MOSFET的应用与技术发展综述

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作者 李尊 张政 +1 位作者 吴毅卓 王学耀 《汽车工程师》 2025年第4期1-9,共9页

针对硅基绝缘栅双极型晶体管(IGBT)难以进一步满足电动汽车高功率密度、低导通损耗、高散热能力等需求的不足,综述了车用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)的最新研究进展。通过总结SiC-MOSFET在电动汽车牵引逆变器、DC/D... 针对硅基绝缘栅双极型晶体管(IGBT)难以进一步满足电动汽车高功率密度、低导通损耗、高散热能力等需求的不足,综述了车用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)的最新研究进展。通过总结SiC-MOSFET在电动汽车牵引逆变器、DC/DC电源变换器和车载充电机(OBC)应用场景下的特点,分析了目前车用SiC-MOSFET在成本、可靠性及散热方面的技术挑战,并探讨了其在微型化、先进封装、多芯片集成和成本方面的发展趋势。 展开更多

关键词 电动汽车 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管 功率半导体芯片 导通损耗 转换效率

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一种新型低压功率MOSFET结构分析 被引量：6

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作者 姚丰 何杞鑫 方邵华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期53-56,共4页

介绍了一种新型的低压功率MOSFET结构——Trench MOSFET。将其与常规VDMOS通过在 结构参数、电性能参数上的比较和分析,最终肯定了Trench MOSFET结构的优点。

关键词 垂直双扩散型金属氧化物半导体 沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管 器件仿真 导通电阻

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