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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1.2~1.4GHz 600W硅LDMOS微波功率晶体管研制 被引量：4

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作者 应贤炜 王建浩 +3 位作者 王佃利 刘洪军 严德圣 顾晓春 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期207-212,共6页

针对雷达、通信、遥控遥测等领域对LDMOS大功率器件的迫切需求,基于南京电子器件研究所LDMOS技术平台,优化了版图布局、芯片结构,开发了50VL波段600 W硅LDMOS。该器件耐压大于115V,在50V工作电压、1.2~1.4GHz工作频率、300μs脉宽,10%... 针对雷达、通信、遥控遥测等领域对LDMOS大功率器件的迫切需求,基于南京电子器件研究所LDMOS技术平台,优化了版图布局、芯片结构,开发了50VL波段600 W硅LDMOS。该器件耐压大于115V,在50V工作电压、1.2~1.4GHz工作频率、300μs脉宽,10%占空比及15 W输入功率的工作条件下,输出功率大于630 W,增益大于16.3dB,漏极效率大于53.1%。所研制的芯片已进入相关工程应用。 展开更多

关键词 硅横向扩散金属-氧化物-半导体 L波段 微波功率晶体管

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530～650MHz 20W CW Si-VDMOS场效应晶体管 被引量：4

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作者 刘洪军 傅义珠 李相光 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期192-194,286,共4页

报道了530-650 MHz 20W连续波Si-VDMOS场效应晶体管的研制结果。该器件采用polySi／WN／Au的多层复合栅技术降低栅串联电阻，采用栅下场氧化垫高技术降低反馈电容，采用穿通型硅外延材料优化导通电阻提高器件工作效率，全离子注入自对... 报道了530-650 MHz 20W连续波Si-VDMOS场效应晶体管的研制结果。该器件采用polySi／WN／Au的多层复合栅技术降低栅串联电阻，采用栅下场氧化垫高技术降低反馈电容，采用穿通型硅外延材料优化导通电阻提高器件工作效率，全离子注入自对准工艺等技术，在上述频带内，连续波，28V工作电压下，静态电流50mA，该器件输出功率达20w，效率达49％，增益大于7．5dB。 展开更多

关键词 连续波 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 多层复合栅

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2000W硅LDMOS微波脉冲大功率晶体管 被引量：3

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作者 应贤炜 王佃利 +5 位作者 李相光 梅海 吕勇 刘洪军 严德圣 杨立杰 《固体电子学研究与进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期401-405,共5页

针对雷达、等离子体射频源、广播通信等领域对LDMOS大功率器件的迫切需求,通过热仿真优化了芯片版图布局,通过芯片级Load-pull仿真优化了芯片结构,成功开发了50V千瓦级硅LDMOS功率管。该器件耐压大于140V,在50V工作电压、230MHz工作频率... 针对雷达、等离子体射频源、广播通信等领域对LDMOS大功率器件的迫切需求,通过热仿真优化了芯片版图布局,通过芯片级Load-pull仿真优化了芯片结构,成功开发了50V千瓦级硅LDMOS功率管。该器件耐压大于140V,在50V工作电压、230MHz工作频率、100μs脉宽、20%占空比、18W输入功率的测试条件下,输出功率大于2 000 W,增益大于20.4dB,漏极效率大于66.2%,抗失配通过10∶1。 展开更多

关键词 硅横向扩散金属-氧化物-半导体 千瓦 微波功率晶体管

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千瓦级硅LDMOS微波功率晶体管关键技术研究

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作者 黄乐旭 应贤炜 +3 位作者 梅海 丁晓明 杨建 王佃利 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第9期76-82,共7页

针对雷达、通信、遥控遥测等领域对硅横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)微波大功率管的迫切需求,开展了硅LDMOS微波功率晶体管的亚微米精细栅制作、低阻低应力钴硅合金、大尺寸芯片烧结及金属陶瓷全密封管壳平整度控制等关键技术研究,并... 针对雷达、通信、遥控遥测等领域对硅横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)微波大功率管的迫切需求,开展了硅LDMOS微波功率晶体管的亚微米精细栅制作、低阻低应力钴硅合金、大尺寸芯片烧结及金属陶瓷全密封管壳平整度控制等关键技术研究,并取得了突破,研制出2 000 W硅LDMOS微波功率晶体管,漏源击穿耐压大于140 V,结到管壳热阻0.19℃/W。在50 V工作电压、230 MHz工作频率、脉宽为100μs、占空比为20%、输入功率为6 W的测试条件下,实现输出功率达到1 330 W,增益23.5 dB,漏极效率74.4%,电压驻波比10∶1。该晶体管已实现工程应用。 展开更多

关键词 硅横向扩散金属氧化物半导体 千瓦级 微波功率晶体管

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BLL6H1214-500：LDMOS晶体管

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《世界电子元器件》 2009年第1期53-53,共1页

NXP推出针对L波段雷达应用的横向扩散金属氧化物半导体（简称LDMOS）晶体管，该晶体管在1.2GHz到1．4GHz的频率之间带来达500W的RF输出功率。

关键词 LDMOS晶体管 金属氧化物半导体 横向扩散 雷达应用 输出功率 L波段 RF

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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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具有n^(+)埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽LDMOS器件

8

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

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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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LDMOS功率器件在T/R组件中工程化应用研究 被引量：5

10

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

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基于HTO的LDMOS器件结构及其热载流子注入退化研究

11

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

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基于电荷泵法的N-LDMOS界面态测试技术研究 被引量：2

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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

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LDMOS漂移区结构优化的模拟 被引量：1

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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

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P波段450W硅LDMOS脉冲功率器件的研制 被引量：10

14

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

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硅LDMOS射频功率器件的发展历程与趋势 被引量：8

15

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

16

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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功率VDMOSFET单粒子效应研究 被引量：4

17

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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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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LDMOSFET电热耦合解析模型

19

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

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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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