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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
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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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补偿型双阱变掺杂SOI LDMOS器件
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作者 李旭泓 孙与飏 +1 位作者 刘腾 张加宏 《半导体技术》 北大核心 2025年第10期995-1000,共6页
传统对绝缘体上硅(SOI)横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的优化主要集中在关态下电离电荷场优化。而实际工作过程中,开态下的载流子会破坏漂移区的电荷平衡,从而直接影响器件的安全工作区(SOA)和可靠性。提出了载流子的动态电荷... 传统对绝缘体上硅(SOI)横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的优化主要集中在关态下电离电荷场优化。而实际工作过程中,开态下的载流子会破坏漂移区的电荷平衡,从而直接影响器件的安全工作区(SOA)和可靠性。提出了载流子的动态电荷场调制机理,分析其对器件表面电场的调制作用。基于该机理,设计了一种补偿型双阱变掺杂SOI LDMOS器件结构。通过在传统器件中引入双阱变掺杂技术,优化了器件表面电场,并显著扩展了SOA。进一步采用兼容工艺制备了高压CMOS器件。实验结果显示,n型LDMOS器件关态击穿电压(V_(B))>300 V,栅压15 V下的开态V_(B)>200 V;p型LDMOS器件关态V_(B)>200 V,栅压-15 V下的开态V_(B)>300 V。该器件在关态和开态下的V_(B)均可满足200 V应用需求,适用于宽SOA。 展开更多
关键词 绝缘体上硅(SOI) 横向双扩散金属氧化物半导体(ldmos) 电荷场调制 宽安全工作区(SOA) 载流子电荷
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SOI LDMOS晶体管耐压结构的研究 被引量:4
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作者 吴秀龙 陈军宁 +2 位作者 孟坚 高珊 柯导明 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期27-31,共5页
SOI 技术已经成功的应用到功率集成电路中,而击穿电压是功率器件一个重要的参数。本文对SOI LDMOS 的击穿电压进行了分析,介绍了目前国内外几种典型的提高击穿电压的结构,较为详细的分析了RESURF 原理的应用。
关键词 击穿电压 SOI ldmos 功率器件
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LDMOS功率器件在固态雷达发射系统中应用研究与实践 被引量:8
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作者 刘晗 余振坤 +1 位作者 郑新 商坚钢 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期409-412,共4页
介绍了LDMOS功率器件的特性,通过与传统Si功率器件相比较,LDMOS器件具有低成本、高增益、高线性度、热稳定性好和高可靠性等特点,在固态雷达发射系统中有广阔的应用前景,本文对LDMOS功率器件在固态雷达发射系统中应用进行理论分析,并利... 介绍了LDMOS功率器件的特性,通过与传统Si功率器件相比较,LDMOS器件具有低成本、高增益、高线性度、热稳定性好和高可靠性等特点,在固态雷达发射系统中有广阔的应用前景,本文对LDMOS功率器件在固态雷达发射系统中应用进行理论分析,并利用LDMOS功率器件设计制作了P波段300W功放组件,对LDMOS功率放大组件进行性能测试,根据试验数据分析应用LDMOS功率器件对固态雷达发射系统的影响。 展开更多
关键词 ldmos BJT 固态雷达发射系统 功率器件
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基于二维电势分布的一种新型复合多晶硅栅LDMOS阈值电压模型 被引量:3
5
作者 代月花 高珊 +1 位作者 柯导明 陈军宁 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期844-848,共5页
本文提出了一种新型的复合多晶硅栅LDMOS结构.该结构引入栅工程的概念,将LDMOST的栅分为n型多晶硅栅和p型多晶硅栅两部分,从而提高器件电流驱动能力,抑制SCEs(short channel effects)和DIBL(drain-inducedbarrier lowering).通过求解二... 本文提出了一种新型的复合多晶硅栅LDMOS结构.该结构引入栅工程的概念,将LDMOST的栅分为n型多晶硅栅和p型多晶硅栅两部分,从而提高器件电流驱动能力,抑制SCEs(short channel effects)和DIBL(drain-inducedbarrier lowering).通过求解二维泊松方程建立了复合多晶硅栅LDMOST的二维阈值电压解析模型.模型考虑了LDMOS沟道杂质浓度分布和复合栅功函数差的共同影响,具有较高的精度.与MEDICI数值模拟结果比较后,模型得以验证. 展开更多
关键词 复合多晶硅栅 ldmos 阈值电压
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加场极板LDMOS的击穿电压的分析 被引量:2
6
作者 吴秀龙 孟坚 +3 位作者 陈军宁 柯导明 时龙兴 孙伟锋 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第1期49-52,共4页
在LDMOS中加入电场控制极板是一种有效的提高其击穿电压的方法,本文分析了PDP选址驱动芯片的LDMOS场极板对其漏击穿电压的影响,指出了场极板的分压作用和场极板边缘效应对击穿电压的影响,给出击穿电压的计算公式,计算结果与实验能够吻合... 在LDMOS中加入电场控制极板是一种有效的提高其击穿电压的方法,本文分析了PDP选址驱动芯片的LDMOS场极板对其漏击穿电压的影响,指出了场极板的分压作用和场极板边缘效应对击穿电压的影响,给出击穿电压的计算公式,计算结果与实验能够吻合,说明了给出的公式是正确的。 展开更多
关键词 场极板 ldmos 击穿电压 PDP选址驱动芯片 晶体管
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LDMOS在相控阵雷达中的可靠应用研究 被引量:7
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作者 梁晓芳 商坚钢 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2012年第12期74-77,共4页
为了满足新型雷达对发射系统日益提出的大功率、大工作比、长脉宽、小型化等多方面的要求,一种有效途径是将LDMOS功率晶体管引入发射机中。而将以通信应用为目的研制的LDMOS功率管可靠地应用在大型相控阵中,需要做更多的努力。文中从功... 为了满足新型雷达对发射系统日益提出的大功率、大工作比、长脉宽、小型化等多方面的要求,一种有效途径是将LDMOS功率晶体管引入发射机中。而将以通信应用为目的研制的LDMOS功率管可靠地应用在大型相控阵中,需要做更多的努力。文中从功率管失效机理分析入手,讨论了匹配电路设计、偏置电路设计、热设计、电磁兼容设计和接地设计对工作可靠性的重要性,针对LDMOS大功率管的低频高增益和沟道大电流的特点,着重论述了偏置电路设计中抑制震荡和冲击的方法。通过大量实验验证,文中固态功放表现出了很好的工作可靠性。该文对固态功放设计具有普遍指导作用,为新器件在雷达发射机中的应用开拓了道路。 展开更多
关键词 相控阵 固态发射机 新器件 ldmos 可靠性
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改进击穿电压和导通电阻折中性能的线性变化掺杂漂移区RESURF LDMOS晶体管 被引量:2
8
作者 何进 张兴 +2 位作者 黄如 林晓云 何泽宏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期298-300,共3页
本文提出了改进击穿电压和导通电阻折中性能的线性变化掺杂漂移区RESURFLDMOS晶体管新结构 .用二维器件软件MEDICI对具有线性变化掺杂漂移区的RESURFLDMOS晶体管的性能进行了数值分析并由实验对其结果进行了验证 .结果表明 :在相同的漂... 本文提出了改进击穿电压和导通电阻折中性能的线性变化掺杂漂移区RESURFLDMOS晶体管新结构 .用二维器件软件MEDICI对具有线性变化掺杂漂移区的RESURFLDMOS晶体管的性能进行了数值分析并由实验对其结果进行了验证 .结果表明 :在相同的漂移区长度下 ,该新结构较之于优化的常规RESURFLDMOS晶体管 ,它的击穿电压可由 178V提高到 2 34V ,增加了 1 5倍 ,而比导通电阻却从 7 7mΩ·cm2 下降到 5mΩ·cm2 ,减小了 30 % ,显示了很好的击穿电压和导通电阻折中性能 . 展开更多
关键词 ldmos器件 RESURF原理 线性变化掺杂漂移区 击穿电压 导通电阻 晶体管
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基于LDMOS器件的高功率宽带小型化功率放大器 被引量:5
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作者 刘晗 郑新 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期55-58,共4页
相对于双极型Si功率器件,LDMOS功率器件在增益、线性度、可靠性等方面具有明显的优势而且成本较低。理论分析表明,固态雷达发射系统应用该功率器件可以减轻发射系统的重量和减小体积,提高输出功率和功率密度。本文依据相控阵雷达实际需... 相对于双极型Si功率器件,LDMOS功率器件在增益、线性度、可靠性等方面具有明显的优势而且成本较低。理论分析表明,固态雷达发射系统应用该功率器件可以减轻发射系统的重量和减小体积,提高输出功率和功率密度。本文依据相控阵雷达实际需求,利用LDMOS功率器件设计出一款P波段1000W高功率宽带小型化功率放大器。通过设计宽带输入、输出匹配网络实现放大器宽带工作(相对工作带宽50%),通过小型化紧凑电路设计和减重设计减小功率放大器体积和减轻重量,实现功放模块体积小(55×95mm)、重量轻(120g)的设计要求,通过漏极调制电路提高功率放大器的效率。实测结果与传统Si器件功率放大器相比,该功率放大器具有高输出功率及功率密度、体积小、重量轻、工作带宽宽的特点。 展开更多
关键词 高功率 宽带 小型化 ldmos器件
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混合型LIGBT/LDMOS晶体管瞬态响应的电荷控制模型 被引量:3
10
作者 李肇基 张旻 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第5期39-46,共8页
本文提出一种新型横向绝缘栅双极晶体管/横向扩散MOS混合晶体管(LIGBT/LDMOS),在有非平衡电子抽出下截止瞬态响应的电荷控制模型,由考虑非准静态效应的积分式连续性方程,导出双载流子动态电荷控制表示式;计及其中... 本文提出一种新型横向绝缘栅双极晶体管/横向扩散MOS混合晶体管(LIGBT/LDMOS),在有非平衡电子抽出下截止瞬态响应的电荷控制模型,由考虑非准静态效应的积分式连续性方程,导出双载流子动态电荷控制表示式;计及其中双极晶体管宽漂移区的电导调制效应和瞬态电荷分布效应,利用保角变换求得抽出区导通电阻,从而获得归一化瞬态截止电流和瞬态截止时间及它们与漂移区长度和材料参数,特别是与两器件宽度比的关系,据此,可制作高速开关器件. 展开更多
关键词 绝缘栅 双极晶体管 瞬态响应 ldmos
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高压功率LDMOS阈值电压温度系数的分析 被引量:1
11
作者 孟坚 陈军宁 +3 位作者 柯导明 孙伟锋 时龙兴 王钦 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期158-162,共5页
分析了高压LDMOS在-27℃至300℃温度范围内的温度特性,并给出了阈值电压温度系数的计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:高压LDMOS的阈值电压温度系数在相当宽的温区内是一常数;可用温度的线性表达式来计算阈值电压温度系数;薄栅氧... 分析了高压LDMOS在-27℃至300℃温度范围内的温度特性,并给出了阈值电压温度系数的计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:高压LDMOS的阈值电压温度系数在相当宽的温区内是一常数;可用温度的线性表达式来计算阈值电压温度系数;薄栅氧化层和高沟道掺杂浓度可减小高压功率LDMOS的阈值电压温度系数. 展开更多
关键词 高温 高压功率ldmos 阈值电压温度系数
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一款超高压LDMOS管的物理建模 被引量:1
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作者 程东方 汪维勇 +1 位作者 易志飞 沈伟星 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期538-541,共4页
借助二维数值模拟软件ATHENA和ATLAS,研究分析了一款耐压为700 V的外延型LDMOS管的工作特性。按其工作机制,提出了用一个MOST和两个JFET有源器件构建成可用于电路仿真的LDMOST宏模型,并在电路仿真器HSPICE上验证了该宏模型的正确性;证明... 借助二维数值模拟软件ATHENA和ATLAS,研究分析了一款耐压为700 V的外延型LDMOS管的工作特性。按其工作机制,提出了用一个MOST和两个JFET有源器件构建成可用于电路仿真的LDMOST宏模型,并在电路仿真器HSPICE上验证了该宏模型的正确性;证明了LDMOST输出曲线中的准饱和特性源自寄生JFET的自偏置效应;采用参数提取软件UTMOSTⅢ,提取了相应的参数;给出了该LDMOST开关延迟时间的表达式和相关模型参数的提取方法等。所得结论与实测结果基本吻合。 展开更多
关键词 ldmos 宏模型 准饱和效应 物理模型
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双栅氧LDMOS器件工艺技术的研究与改进 被引量:1
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作者 王文博 宋李梅 +2 位作者 王晓慧 杜寰 韩郑生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期784-786,共3页
双栅氧LDMOS器件刻蚀过程中极易造成多晶硅残留现象,降低了栅极和源区之间的击穿电压。改进了制备双栅氧LDMOS器件的方法,对于70 nm以下的栅氧厚度,采用保留整个厚栅氧器件区域栅氧的刻蚀方法,同时用一次多晶工艺代替二次多晶工艺,消除... 双栅氧LDMOS器件刻蚀过程中极易造成多晶硅残留现象,降低了栅极和源区之间的击穿电压。改进了制备双栅氧LDMOS器件的方法,对于70 nm以下的栅氧厚度,采用保留整个厚栅氧器件区域栅氧的刻蚀方法,同时用一次多晶工艺代替二次多晶工艺,消除了多晶硅残留现象,减少了工艺步骤,提高了成品率;对于厚度大于70 nm或者100 nm的厚栅氧器件,除了以上的改进措施,还增加了一步光刻工艺,分别单独形成高压和低压器件的源漏区域。通过这些方法,解决了多晶残留问题,得到了性能更好的LDMOS器件,大大提高了成品率。 展开更多
关键词 双栅氧刻蚀 ldmos 栅源台阶高度 多晶残留
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n阱LDMOS伏安特性线性区的分析 被引量:1
14
作者 高珊 孟坚 +1 位作者 陈军宁 丁浩 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2005年第2期55-59,共5页
对小电压下的LDMOS伏安特性线性区进行了分析。为了避免求解复杂的偏微分方程并且得到解析的结果,这里采用了将场区等效为积累层电阻、扩展电阻、体电阻和漏极分布电阻的串联等效电路。根据LDMOS的结构特点分别给出了各个电阻的具体计... 对小电压下的LDMOS伏安特性线性区进行了分析。为了避免求解复杂的偏微分方程并且得到解析的结果,这里采用了将场区等效为积累层电阻、扩展电阻、体电阻和漏极分布电阻的串联等效电路。根据LDMOS的结构特点分别给出了各个电阻的具体计算方法。最后给出了精确的LDMOS导通电阻表达式。 展开更多
关键词 ldmos 线性区 伏安特性 导通电阻 等效电路 串联 电压 偏微分方程 求解 表达式
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SOI高压LDMOS器件氧化层抗总电离剂量辐射效应研究 被引量:2
15
作者 王永维 黄柯月 +4 位作者 王芳 温恒娟 陈浪涛 周锌 赵永瑞 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第8期758-766,共9页
绝缘体上硅(SOI)高压横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件是高压集成电路的核心器件,对其进行了总电离剂量(TID)辐射效应研究。利用仿真软件研究了器件栅氧化层、场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷对电场和载流子分布的调制作用,栅氧化... 绝缘体上硅(SOI)高压横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件是高压集成电路的核心器件,对其进行了总电离剂量(TID)辐射效应研究。利用仿真软件研究了器件栅氧化层、场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷对电场和载流子分布的调制作用,栅氧化层辐射陷阱电荷主要作用于器件沟道区,而场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷则主要作用于器件漂移区;辐射陷阱电荷在器件内部感生出的镜像电荷改变了器件原有的电场和载流子分布,从而导致器件阈值电压、击穿电压和导通电阻等参数的退化。对80 V SOI高压LDMOS器件进行了总电离剂量辐射实验,结果表明在ON态和OFF态下随着辐射剂量的增加器件性能逐步衰退,当累积辐射剂量为200 krad(Si)时,器件的击穿电压大于80 V,阈值电压漂移为0.3 V,器件抗总电离剂量辐射能力大于200 krad(Si)。 展开更多
关键词 辐射电荷 总电离剂量(TID)辐射效应 绝缘体上硅(SOI) 横向扩散金属氧化物半导体(ldmos) 击穿电压 导通电流
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50~75MHz 1200W脉冲功率LDMOS器件的研制 被引量:1
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作者 张晓帆 郎秀兰 +1 位作者 李亮 李晓东 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第8期603-607,共5页
分析了工作于甚高频(VHF)频段的千瓦级横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的输出功率、漏极效率及功率增益等关键参数在设计时应考虑的因素,在此基础上,采用0.8μm LDMOS工艺成功研制了一款工作于VHF频段的脉冲大功率硅LDMOS场效应晶... 分析了工作于甚高频(VHF)频段的千瓦级横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的输出功率、漏极效率及功率增益等关键参数在设计时应考虑的因素,在此基础上,采用0.8μm LDMOS工艺成功研制了一款工作于VHF频段的脉冲大功率硅LDMOS场效应晶体管(LDMOSFET)。设计了用于50~75 MHz频带的宽带匹配电路。研制的器件击穿电压为130 V。在工作电压为50 V,工作脉宽为1 ms,占空比为30%的工作条件下测试得到,器件的带内输出功率大于1 200 W,功率增益大于20 dB,漏极效率大于65%,抗驻波比大于10∶1。 展开更多
关键词 横向扩散金属氧化物半导体(ldmos) 脉冲 大功率 宽带 千瓦级
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高压LDMOS反相器功耗的计算
17
作者 吴秀龙 陈军宁 柯导明 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1403-1405,1426,共4页
根据以前所建立的高压LDMOS宏模型,分析了用阱作为高阻漂移区的LDMOS组成的反相器,提出了计算其功耗的公式,从而解决了在高压LDMOS组成的功率集成电路设计中功耗无法估算的难题.通过半导体数值模拟软件Medici的仿真,可以得到计算结果与... 根据以前所建立的高压LDMOS宏模型,分析了用阱作为高阻漂移区的LDMOS组成的反相器,提出了计算其功耗的公式,从而解决了在高压LDMOS组成的功率集成电路设计中功耗无法估算的难题.通过半导体数值模拟软件Medici的仿真,可以得到计算结果与仿真的结果是一致的.最后根据功耗的计算公式,提出了一个减小电路功耗的方法. 展开更多
关键词 ldmos 宏模型 功耗 功率增益 数值模拟
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具有高斯型的倾斜表面漂移区的LDMOS的器件特性研究
18
作者 罗向东 翟宪振 +2 位作者 戴珊珊 余晨辉 刘培生 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第4期23-27,共5页
本文提出一种具有高斯型的倾斜表面漂移区的LDMOS结构。P阱、沟道、源区、栅极等位于高斯中心的一侧,而漏端位于高斯中心的另一侧并靠近高斯中心,器件既具有倾斜表面漂移区的高耐压性,又具有VDMOS结构的高开态击穿特性和良好的安全工作... 本文提出一种具有高斯型的倾斜表面漂移区的LDMOS结构。P阱、沟道、源区、栅极等位于高斯中心的一侧,而漏端位于高斯中心的另一侧并靠近高斯中心,器件既具有倾斜表面漂移区的高耐压性,又具有VDMOS结构的高开态击穿特性和良好的安全工作区域。我们研究了高斯表面的弯曲程度对高斯型倾斜表面漂移区的影响。结果表明,P阱的长时间退火对具有高斯表面的漂移区的掺杂浓度分布有一定影响。具有高斯表面的倾斜漂移区的LDMOS结构在不同弯曲程度下器件耐压性和表面电场分布均匀性不同。高斯弯曲参数P在0.5左右时开态耐压性能最优,并且表面电场分布相对均匀;当弯曲参数P增大时,击穿特性基本饱和或略有下降。 展开更多
关键词 ldmos 高斯表面 漂移区 开态击穿电压 表面电场
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高鲁棒性N型沟道RF-LDMOS在TLP应力下的电学机理研究
19
作者 李浩 任建伟 杜寰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2317-2322,共6页
提高射频功率器件的鲁棒性有利于增强器件的抗静电放电能力和抗失配能力.为了直观地了解器件内部发生的电学过程,本文研究了高鲁棒性N型沟道RF-LDMOS (Radio Frequency Lateral Diffusion MOS)在TLP (Transmission Line Pulse)应力下的... 提高射频功率器件的鲁棒性有利于增强器件的抗静电放电能力和抗失配能力.为了直观地了解器件内部发生的电学过程,本文研究了高鲁棒性N型沟道RF-LDMOS (Radio Frequency Lateral Diffusion MOS)在TLP (Transmission Line Pulse)应力下的电学机理.利用0.18μm BCD (Bipolar/CMOS/DMOS)先进制程,实现了特定尺寸器件的设计与流片.通过实测与仿真的对比,发现静电放电失效的随机性、芯片内部的热效应是导致仿真和实测差异的非理想因素.通过对TLP仿真的各阶段重要节点的分析,证明了源极下方的P型埋层有利于提高空穴电流的泄放能力,从而提高RF-LDMOS的鲁棒性. 展开更多
关键词 射频功率器件 ldmos 芯片设计 BCD制程 TLP 碰撞电离 P型埋层
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高温、高压LDMOS导通电阻的特性
20
作者 陈军宁 柯导明 朱德智 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第4期63-68,共6页
本文提出了高温、高压LDMOS的等效电路 ,讨论了LDMOS泄漏电流及其本征参数在高温下随温度变化的规律。根据分析 ,漏pn结的反向泄漏电流决定了LDMOS的高温极限温度 ,导通电阻与温度的关系为Ron∝ (TT1 ) y(y=1 .5~ 2 .5 )。
关键词 高温高压ldmos 导通电阻 等效电路 泄漏电流 高温极限温度
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