具有n^(+)埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽LDMOS器件

1

作者 康怡 刘东 +2 位作者 卢山 鲁啸龙 胡夏融 《半导体技术》 北大核心 2025年第2期134-140,共7页

Si/4H-SiC异质结构能够同时结合Si材料的成熟工艺和SiC材料的宽禁带特性,在功率器件设计中具有巨大潜力。提出了一种具有n+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。位于Si/SiC异质结界面SiC侧的重掺杂n... Si/4H-SiC异质结构能够同时结合Si材料的成熟工艺和SiC材料的宽禁带特性,在功率器件设计中具有巨大潜力。提出了一种具有n+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。位于Si/SiC异质结界面SiC侧的重掺杂n+埋层能够有效降低界面势垒宽度,增强电子隧穿效应,降低界面电阻,进一步降低比导通电阻。位于厚氧化层角落并与漏极相连的L型场板通过在SiC漂移区和厚氧化层之间产生高电场,重塑器件横向和纵向电场强度分布,将击穿点从表面转移至体内,提高击穿电压。仿真结果表明,与传统SiC LDMOS器件相比,该器件的品质因数从109.29 MW/cm^(2)提升至159.92 MW/cm^(2),提高了46.36%,进一步改善了LDMOS器件导通电阻和击穿电压之间的折中关系,器件性能得到优化。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS) Si/4H-SiC异质结 n^(+)埋层 L型场板 功率品质因数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于HTO的LDMOS器件结构及其热载流子注入退化研究

2

作者 邵红 李永顺 +2 位作者 宋亮 金华俊 张森 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1582-1590,共9页

为满足中低压消费电子的市场需求,小尺寸高密度Bipolar-CMOS-DMOS技术得到了蓬勃发展,低损耗和高可靠成为Bipolar-CMOS-DMOS技术中横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor field effect... 为满足中低压消费电子的市场需求,小尺寸高密度Bipolar-CMOS-DMOS技术得到了蓬勃发展,低损耗和高可靠成为Bipolar-CMOS-DMOS技术中横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor field effect transistor,LDMOS)设计的重点和难点.本文介绍了一种基于高温氧化层(High Temperature Oxidation layer,HTO)结构的LDMOS,并对其热载流子注入退化机制进行了研究分析,利用高温氧化层结构改善了传统浅槽隔离(Shallow Trench Isolation,STI)结构中氧化物台阶嵌入半导体内部对器件热载流子注入造成的不利影响,提高器件可靠性,同时还缩短了器件导通情况下的电流路径长度,降低损耗.此外本文还提出了对P型体区的工艺优化方法,利用多晶硅作为高能量离子注入的掩蔽层,改善阱邻近效应对器件鲁棒性的影响,同时形成更深的冶金结,可以辅助漂移区杂质离子耗尽,降低漂移区表面电场,在不需要额外增加版次的情况下提高了器件击穿电压.最终得到的基于HTO结构的LDMOS击穿电压为43 V,比导通电阻为9.5 mΩ·mm^(2),线性区电流在10000 s之后的退化量仅为0.87%. 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体场效应管 热载流子注入 高温氧化层 低损耗 高可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

P波段450W硅LDMOS脉冲功率器件的研制 被引量：10

3

作者 王佃利 李相光 +5 位作者 严德圣 丁小明 刘洪军 钱伟 蒋幼泉 王因生 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期60-64,共5页

报道了P波段450 W硅LDMOS器件的研制结果。所研制器件采用沟槽技术实现背面源结构,采用场板技术提高击穿电压并降低栅漏电容,采用多晶硅金属硅化物结构降低栅阻。研制结果表明,在漏源工作电压36 V,脉宽20 ms,占空比35.7%的测试条件下,48... 报道了P波段450 W硅LDMOS器件的研制结果。所研制器件采用沟槽技术实现背面源结构,采用场板技术提高击穿电压并降低栅漏电容,采用多晶硅金属硅化物结构降低栅阻。研制结果表明,在漏源工作电压36 V,脉宽20 ms,占空比35.7%的测试条件下,485～606 MHz全带内输出功率达到450 W,增益大于18 dB,效率大于60%。 展开更多

关键词 硅 横向双扩散金属氧化物场效应晶体管 脉冲 背面源 场板 硅化钴

在线阅读 下载PDF 职称材料

硅LDMOS射频功率器件的发展历程与趋势 被引量：8

4

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

LDMOS功率器件在T/R组件中工程化应用研究 被引量：5

5

作者 陈兆国 郑艺媛 +2 位作者 孔令华 徐欣欢 何伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2013年第7期59-60,66,共3页

LDMOS微波功率器件与Si双极器件相比具有输出功率大、效率高、带宽宽等特点,在军用雷达电子系统中的广泛应用也是大势所趋,与其传统应用的区别是射频脉冲工作及饱和区工作。为了实现LDMOS的大规模工程化应用,必须通过调试解决LDMOS在C类... LDMOS微波功率器件与Si双极器件相比具有输出功率大、效率高、带宽宽等特点,在军用雷达电子系统中的广泛应用也是大势所趋,与其传统应用的区别是射频脉冲工作及饱和区工作。为了实现LDMOS的大规模工程化应用,必须通过调试解决LDMOS在C类或AB类工作条件下的一致性问题,电路设计时带外抑制信号增益,通过减小感应电动势提高器件使用可靠性等设计手段实现该器件的雷达工程应用。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物晶体管 静态工作点 幅相一致性 感应电动势

在线阅读 下载PDF 职称材料

700V高压LDMOS器件瞬态失效机理研究

6

作者 崔其晖 刘斯扬 +4 位作者 钱钦松 孙伟锋 苏巍 张森 何乃龙 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期330-335,共6页

详细分析了700V横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件瞬态失效机理的特性。研究表明触发器件寄生晶体管开启的失效功率不仅与器件内部温度有关,同时也与电场分布有关。器件温度影响寄生阱电阻和衬底电流的大小,而电场分布影响器件内... 详细分析了700V横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件瞬态失效机理的特性。研究表明触发器件寄生晶体管开启的失效功率不仅与器件内部温度有关,同时也与电场分布有关。器件温度影响寄生阱电阻和衬底电流的大小,而电场分布影响器件内部碰撞电离。器件温度与电场分布均与栅脉冲参数有密切关系。为了阐述栅脉冲参数对器件温度的影响,模拟仿真了器件的热响应曲线。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体器件 瞬态失效机理 温度

在线阅读 下载PDF 职称材料

功率集成器件及其兼容技术的发展 被引量：4

7

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

VDMOS器件贴片工艺中气泡的形成机制与影响 被引量：4

8

作者 潘少辉 何伦文 +1 位作者 汪礼康 张卫 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期436-439,共4页

功率MOS管的封装贴片工艺会在贴片层中引入气泡,从而严重降低器件的机械性能、热性能和电学性能。本研究就VDMOS管D-PAK封装模式,给出了贴片工艺中气泡的产生机制及其影响,并利用FEA方法建立了其D-PAK封装的热学模型。根据模拟结果,在... 功率MOS管的封装贴片工艺会在贴片层中引入气泡,从而严重降低器件的机械性能、热性能和电学性能。本研究就VDMOS管D-PAK封装模式,给出了贴片工艺中气泡的产生机制及其影响,并利用FEA方法建立了其D-PAK封装的热学模型。根据模拟结果,在贴片层中气泡含量提高时,热阻会急剧增大而降低器件的散热性能。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物 贴片工艺 有限元分析法 热阻

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于RIE技术的倾斜表面SOI功率器件制备技术 被引量：1

9

作者 张锐 郭宇锋 +1 位作者 程玮 花婷婷 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期268-273,共6页

对一种具有倾斜表面漂移区SOI LDMOS的制造方法进行了研究,提出了多窗口反应离子刻蚀法来形成倾斜表面漂移区的新技术,建立了倾斜表面轮廓函数的数学模型,TCAD工具的2D工艺仿真证实了该技术的可行性,最终优化设计出了倾斜表面漂移区长度... 对一种具有倾斜表面漂移区SOI LDMOS的制造方法进行了研究,提出了多窗口反应离子刻蚀法来形成倾斜表面漂移区的新技术,建立了倾斜表面轮廓函数的数学模型,TCAD工具的2D工艺仿真证实了该技术的可行性,最终优化设计出了倾斜表面漂移区长度为15μm的SOI LDMOS。数值仿真结果表明,其最优结构的击穿电压可达350 V,导通电阻可达1.95Ω·mm^2,同时表现出良好的源漏输出特性。 展开更多

关键词 横向变厚度 绝缘体上硅 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 反应离子刻蚀

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于LDMOS器件的小型化P波段功率放大模块 被引量：1

10

作者 苑小林 林川 +2 位作者 吴鹏 王建浩 王云燕 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期432-435,共4页

设计了一种基于LDMOS器件的功率放大模块。该模块采用高增益的SiGe HBT单片、高压LDMOS单片和大功率LDMOS器件的多级级联形式,实现长脉宽(15ms)、高占空比(33%)、高增益(48dB)以及大功率(200W)的设计要求;同时,该模块采用独特的两腔体... 设计了一种基于LDMOS器件的功率放大模块。该模块采用高增益的SiGe HBT单片、高压LDMOS单片和大功率LDMOS器件的多级级联形式,实现长脉宽(15ms)、高占空比(33%)、高增益(48dB)以及大功率(200W)的设计要求;同时,该模块采用独特的两腔体一体化结构设计,使整个模块的体积和重量缩小为相同性能水平产品的五分之一到十分之一。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管器件 小型化 P波段 功率放大模块 长脉宽 高增益 大功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压功率LDMOS的场极板击穿电压分析 被引量：3

11

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于电荷泵法的N-LDMOS界面态测试技术研究 被引量：2

12

作者 刘斯扬 钱钦松 +2 位作者 孙伟锋 李海松 时龙兴 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期597-601,605,共6页

详细研究了高压N-LDMOS器件的电荷泵(CP)测试技术,指出了高压N-LDMOS器件的特殊结构对其CP测试结果的影响,并解释了高压N-LDMOS器件的CP曲线不饱和的原因,同时对由于不同的源漏偏压造成的高压N-LDMOS器件CP曲线的变化进行了深入的理论... 详细研究了高压N-LDMOS器件的电荷泵(CP)测试技术,指出了高压N-LDMOS器件的特殊结构对其CP测试结果的影响,并解释了高压N-LDMOS器件的CP曲线不饱和的原因,同时对由于不同的源漏偏压造成的高压N-LDMOS器件CP曲线的变化进行了深入的理论分析。这些结论可以为CP法测量界面态密度提供实验指导,同时为更加准确地分析高压LDMOS器件的CP测试曲线提供理论指导。 展开更多

关键词 N型横向双扩散金属氧化物晶体管 电荷泵测试 热载流子

在线阅读 下载PDF 职称材料

微波功率LDMOS的工艺仿真及研制 被引量：1

13

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于双匹配的高效大功率Doherty功率放大器 被引量：2

14

作者 曾荣 周劼 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期352-354,372,共4页

针对Doherty功率放大器传统设计方法的不足,提出了一种双匹配设计技术,并给出了实现方法。基于LDMOS器件,用该方法设计了一款饱和功率为55 dBm的Doherty放大器。仿真结果显示,与未采用双匹配法相比,该Doherty放大器的效率改善更好。功... 针对Doherty功率放大器传统设计方法的不足,提出了一种双匹配设计技术,并给出了实现方法。基于LDMOS器件,用该方法设计了一款饱和功率为55 dBm的Doherty放大器。仿真结果显示,与未采用双匹配法相比,该Doherty放大器的效率改善更好。功率附加效率在6 dB回退点比平衡式放大器改善15%,在回退约8 dB的区间上,整体效率都在40%以上。实测结果表明,该放大器增益约12 dB,在输出回退6 dB的区间上,功率附加效率改善10%。 展开更多

关键词 DOHERTY 双匹配 功率附加效率 功率放大器 横向扩散金属氧化物半导体器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压LDMOS功耗的分析

15

作者 吴秀龙 陈军宁 +1 位作者 柯导明 孟坚 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期770-773,786,共5页

利用二维半导体器件模拟软件MEDICI对LDMOS进行了模拟。采用分段模型计算了器件各部分电阻值和总电阻值,并讨论了电阻值随器件结构参数以及外加偏压变化的情况,给出了高压LDMOS主要的功耗区及其变化情况。

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体 功耗 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用改善的体连接技术制备SOI LDMOSFET

16

作者 程新红 宋朝瑞 +2 位作者 俞跃辉 袁凯 许仲德 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期523-525,共3页

对功率器件中常用的体连接技术进行了改进,利用一次硼离子注入技术形成体连接。采用与常规1μmSOI(硅-绝缘体)CMOS工艺兼容的工艺流程,在SIMOXSOI片上制备了LDMOS结构的功率器件。器件的输出特性曲线在饱和区平滑,未呈现翘曲现象,说明... 对功率器件中常用的体连接技术进行了改进,利用一次硼离子注入技术形成体连接。采用与常规1μmSOI(硅-绝缘体)CMOS工艺兼容的工艺流程,在SIMOXSOI片上制备了LDMOS结构的功率器件。器件的输出特性曲线在饱和区平滑,未呈现翘曲现象,说明形成的体连接有效地抑制了部分耗尽器件的浮体效应。当漂移区长度为2μm时,开态击穿电压达到10V,最大跨导17.5mS/mm。当漏偏压为5V时,SOI器件的泄漏电流数量级为1nA,而相应体硅结构器件的泄漏电流为1000nA。电学性能表明,这种改善的体连接技术能制备出高性能的SOI功率器件。 展开更多

关键词 硅-绝缘体 体连接 横向双扩散金属氧化物半导体

在线阅读 下载PDF 职称材料

LDMOSFET电热耦合解析模型

17

作者 孙晓红 戴文华 +2 位作者 严唯敏 陈强 高怀 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期370-376,424,共8页

建立了包含电热耦合相互作用的大信号非线性射频LDMOSFET解析模型—Agereelectro-thermal transistor(AET)模型,包括:模型的拓扑图、等热和脉冲器件测试表征系统、模型参数的提取过程。在Agilent的电子设计工具软件ADS中植入和实现了该... 建立了包含电热耦合相互作用的大信号非线性射频LDMOSFET解析模型—Agereelectro-thermal transistor(AET)模型,包括:模型的拓扑图、等热和脉冲器件测试表征系统、模型参数的提取过程。在Agilent的电子设计工具软件ADS中植入和实现了该模型,并将其应用于实际射频功率放大器的设计,通过测量验证了该模型的正确。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物半导体晶体管 解析模型 晶体管模型 封装模型 热模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

双层场板长漂移区LDMOS热载流子退化研究

18

作者 姜一波 王晓磊 +5 位作者 徐曙 顾刘强 梁艳 魏义 韩宇锋 李辉 《固体电子学研究与进展》 CSCD 北大核心 2017年第5期339-344,360,共7页

以中国科学院微电子研究所开发的双层场板长漂移区LDMOS为研究对象,通过长效(Long-term)可靠性实验展示了其特殊性退化过程,即I_(dss)快速下降—略微增长—再缓慢下降。通过TCAD仿真对双层场板长漂移区LDMOS的特殊退化现象进行仿真与分... 以中国科学院微电子研究所开发的双层场板长漂移区LDMOS为研究对象,通过长效(Long-term)可靠性实验展示了其特殊性退化过程,即I_(dss)快速下降—略微增长—再缓慢下降。通过TCAD仿真对双层场板长漂移区LDMOS的特殊退化现象进行仿真与分析,展示了器件内部物理量的变化。从理论上阐明了双层场板长漂移区LDMOS热载流子退化机理并对其特殊退化过程进行了解释说明。 展开更多

关键词 长效可靠性 热载流子退化 双层场板长漂移区横向双扩散金属氧化物场效应晶体管 热空穴注入

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于RF LDMOS功率放大器的匹配技术 被引量：4

19

作者 王锋 胡善文 +1 位作者 张晓东 高怀 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期159-164,共6页

介绍了射频高功率放大器设计中RF LDMOS器件的预匹配和匹配技术。针对一款高功率RF LDMOS-FET,在器件法兰封装内为其设计了预匹配电路,并在PCB板级对其进行了输入输出匹配电路的设计,使其在工作频带内较好地匹配到50Ω的系统参考阻抗上... 介绍了射频高功率放大器设计中RF LDMOS器件的预匹配和匹配技术。针对一款高功率RF LDMOS-FET,在器件法兰封装内为其设计了预匹配电路,并在PCB板级对其进行了输入输出匹配电路的设计,使其在工作频带内较好地匹配到50Ω的系统参考阻抗上。仿真及测试结果表明,当频率为950 MHz时,该RF LDMOS功放的P-1 dB达到了48.8 dBm,直流到射频信号的转换效率达到了66.4%,功率增益在17.8 dB左右,IM3基本处在-30dBc以下,同时在整个869～960 MHz工作频带内,其S11小于-10 dB。 展开更多

关键词 射频横向双扩散金属氧化物场效应晶体管 等效电路模型 预匹配 输入输出匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

LDMOS漂移区结构优化的模拟 被引量：1

20

作者 徐亮 刘先锋 郑国祥 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期6-10,共5页

RESURF LDM O S很难兼顾击穿电压和导通电阻对结构的要求。文中采用了D oub le RESURF(双重降低表面电场)新结构,使漂移区更易耗尽。从理论和模拟上验证了D oub le RESURF在漂移区浓度不变时对击穿电压的提高作用以及在保持击穿电压不... RESURF LDM O S很难兼顾击穿电压和导通电阻对结构的要求。文中采用了D oub le RESURF(双重降低表面电场)新结构,使漂移区更易耗尽。从理论和模拟上验证了D oub le RESURF在漂移区浓度不变时对击穿电压的提高作用以及在保持击穿电压不变的情况下减小导通电阻的效果。同时,在LDM O S结构中加入D oub leRESURF结构也降低了工艺上对精度的要求。为新结构和新工艺的开发研制作前期设计和评估。 展开更多

关键词 横向双扩散金属氧化物晶体管 双重降低表面电场 P型表面注入层 导通电阻 击穿电压

在线阅读 下载PDF 职称材料