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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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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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

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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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基于HTO的LDMOS器件结构及其热载流子注入退化研究

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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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LDMOS功率器件在T/R组件中工程化应用研究 被引量：5

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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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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 硅 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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基于滤波网络综合的宽带功率放大器设计

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作者 姚小江 周图镔 丛密芳 《微波学报》 北大核心 2025年第3期45-48,56,共5页

提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络,从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性,设计了一款超宽带横向扩散金属氧化物... 提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络,从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性,设计了一款超宽带横向扩散金属氧化物半导体功率放大器进行验证。测试结果:在300 MHz~900 MHz范围内,其输出功率在49.3 dBm~50.9 dBm之间,漏极效率为50%~68%。此外,利用W-CDMA信号对电路进行了线性度指标测试:在44 dBm的输出功率下,整个带宽的邻信道功率比值低于-43 dBc,在48 dBm的输出功率下,其仍然能够维持在-30 dBc左右。实验结果表明,所提出的网络综合方法在超宽带功率放大器的设计中能够很好地满足各项性能指标,因此用于宽带设计具有一定优势。 展开更多

关键词 功率放大器 超宽带 滤波网络 横向扩散金属氧化物半导体

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VHF频段宽带大功率LDMOS功放电路的设计与实现 被引量：1

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作者 夏达 孙卫忠 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第5期88-91,共4页

介绍了一种VHF频段宽带大功率LDMOS功放的设计方法,使用ADS仿真软件对其大信号模型的阻抗参数进行了提取,通过宽带巴伦匹配技术实现了匹配电路的设计。利用谐波平衡法对功放电路的增益和效率指标进行仿真,并与实物测试数据对比,验证了... 介绍了一种VHF频段宽带大功率LDMOS功放的设计方法,使用ADS仿真软件对其大信号模型的阻抗参数进行了提取,通过宽带巴伦匹配技术实现了匹配电路的设计。利用谐波平衡法对功放电路的增益和效率指标进行仿真,并与实物测试数据对比,验证了设计方法的可行性。该功放电路在VHF频段100%相对带宽内,实现输出功率大于1 000 W,效率高于70%,带内波动优于1 dB的指标。文中为VHF频段宽带大功率LDMOS功放电路的设计提供了一种可行的设计方法,可应用于同类型功放电路的设计中,具有广阔的工程应用前景。 展开更多

关键词 甚高频 横向扩散金属氧化物半导体 宽带巴伦 自动相关监测

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薄膜SOI上大于600 V LDMOS器件的研制

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作者 王中健 夏超 +3 位作者 徐大伟 程新红 宋朝瑞 俞跃辉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期254-257,共4页

针对600 V以上SOI高压器件的研制需要,分析了SOI高压器件在纵向和横向上的耐压原理。通过比较提出薄膜SOI上实现高击穿电压方案,并通过仿真预言其可行性。在埋氧层为3μm,顶层硅为1.5μm的注氧键合(Simbond)SOI衬底上开发了与CMOS工艺... 针对600 V以上SOI高压器件的研制需要,分析了SOI高压器件在纵向和横向上的耐压原理。通过比较提出薄膜SOI上实现高击穿电压方案,并通过仿真预言其可行性。在埋氧层为3μm,顶层硅为1.5μm的注氧键合(Simbond)SOI衬底上开发了与CMOS工艺兼容的制备流程。为实现均一的横向电场,设计了具有线性渐变掺杂60μm漂移区的LDMOS结构。为提高纵向耐压,利用场氧技术对硅膜进行了进一步减薄。流片实验的测试结果表明,器件关态击穿电压可达600 V以上(实测832 V),开态特性正常,阈值电压提取为1.9 V,计算开态电阻为50Ω.mm2。 展开更多

关键词 绝缘体上硅 横向扩散金属氧化物半导体 击穿电压 线性渐变掺杂 注氧键合

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多晶硅栅对LDMOS-SCR器件ESD防护性能的影响 被引量：5

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作者 黄龙 梁海莲 +3 位作者 顾晓峰 董树荣 毕秀文 魏志芬 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期366-370,共5页

为了研究多晶硅栅对内嵌可控硅(SCR)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS-SCR)器件静电放电(ESD)防护性能的影响,基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺制备了LDMOS-SCR与SCR器件,并利用传输线脉冲测试比较它们的ESD特性.通过仿真2种器... 为了研究多晶硅栅对内嵌可控硅(SCR)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS-SCR)器件静电放电(ESD)防护性能的影响,基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺制备了LDMOS-SCR与SCR器件,并利用传输线脉冲测试比较它们的ESD特性.通过仿真2种器件在不同强度ESD应力下的电流密度分布,比较器件内部触发电流泄放路径的开启顺序;通过仿真2种器件在强电压回滞下的电流线和晶格温度的分布,分析因电场影响电流泄放的方式以及温度的分布而导致ESD鲁棒性的差异.仿真和测试结果表明,与SCR相比,具有多晶硅栅的LDMOS-SCR有多条导通路径且开启速度快,有更均匀的电流和电场分布;触发电压降低了12.5%,失效电流提高了27.0%,ESD鲁棒性强. 展开更多

关键词 静电放电 可控硅 横向扩散金属氧化物半导体 多晶硅栅 传输线脉冲测试

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具有线性掺杂PN型降场层的新型槽栅LDMOS 被引量：2

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作者 姚佳飞 张泽平 +3 位作者 郭宇锋 杨可萌 张振宇 邓钰 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第6期22-27,共6页

文中提出了一种具有线性掺杂PN型降场层的槽栅LDMOS器件(LDPN TG-LDMOS),以期获得较高的击穿电压和较低的导通电阻。线性掺杂PN型降场层能够优化器件的表面电场并降低结处的电场峰值,从而提高器件的击穿电压。同时,线性掺杂PN型降场层对... 文中提出了一种具有线性掺杂PN型降场层的槽栅LDMOS器件(LDPN TG-LDMOS),以期获得较高的击穿电压和较低的导通电阻。线性掺杂PN型降场层能够优化器件的表面电场并降低结处的电场峰值,从而提高器件的击穿电压。同时,线性掺杂PN型降场层对N型漂移区的辅助耗尽作用能够提高器件的漂移区掺杂浓度,从而降低导通电阻。仿真结果表明,与常规的槽栅LDMOS相比,具有线性掺杂PN型降场层的槽栅LDMOS器件的击穿电压提高了28%,导通电阻降低了50%。 展开更多

关键词 线性掺杂 击穿电压 导通电阻 槽栅 ldmos

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SiC功率LDMOS器件发展现状及新进展 被引量：1

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作者 杨帅强 刘英坤 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第11期949-960,共12页

集成化和小型化是未来电力电子技术的发展方向,SiC-横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件兼有SiC材料优势和LDMOS器件优势,击穿电压高、比导通电阻低、易与其他器件集成,在单片功率集成和小型化应用中起着重要的作用,但受限于晶圆材料... 集成化和小型化是未来电力电子技术的发展方向,SiC-横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件兼有SiC材料优势和LDMOS器件优势,击穿电压高、比导通电阻低、易与其他器件集成,在单片功率集成和小型化应用中起着重要的作用,但受限于晶圆材料和部分工艺加工技术而发展有限。综述了国内外SiC晶圆材料和SiC-LDMOS器件结构的发展现状,着重从衬底材料、晶体取向和器件结构优化方面阐述了SiC-LDMOS的研究进展,指出了SiC-LDMOS全面发展的瓶颈所在,展望了未来SiC-LDMOS的发展方向。 展开更多

关键词 SiC-横向扩散金属氧化物半导体(ldmos) 衬底 晶面 器件结构 击穿电压 比导通电阻

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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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功率NLDMOS电学安全工作区的版图设计优化 被引量：1

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作者 陈轶群 陈佳旅 蒲贤勇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第8期623-627,658,共6页

在不调整制备工艺、不增加工艺成本条件下,研究了管芯版图优化对功率n型横向扩散金属氧化物半导体(NLDMOS)电学安全工作区(E-SOA)的影响。通过研究p^+带嵌入方式、p^+图形形状、p^+分布密度、阵列单元栅宽及总栅数、金属引线方式等进行... 在不调整制备工艺、不增加工艺成本条件下,研究了管芯版图优化对功率n型横向扩散金属氧化物半导体(NLDMOS)电学安全工作区(E-SOA)的影响。通过研究p^+带嵌入方式、p^+图形形状、p^+分布密度、阵列单元栅宽及总栅数、金属引线方式等进行了版图设计优化和流片。管芯传输线脉冲(TLP)E-SOA测试结果表明,优化后的版图使NLDMOS在5 V工作电压下TLP E-SOA提升约30%,金属引线的加宽和叠加使NLDMOS的开态电流提升约7%。带状紧凑型p^+带且双栅极嵌入的优化版图设计能更好地稳定硅衬底电位,抑制寄生三极管的开启,增大E-SOA,提高器件可靠性。因此,版图设计优化对提升功率NLDMOS的性能和可靠性具有实际意义。 展开更多

关键词 功率管 n型横向扩散金属氧化物半导体(Nldmos) 版图设计 电学安全工作区(E-SOA) 传输线脉冲(TLP)

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Si/SiC超结LDMOSFET的短路和温度特性

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作者 阳治雄 曾荣周 +2 位作者 吴振珲 廖淋圆 李中启 《半导体技术》 北大核心 2023年第12期1071-1076,共6页

Si/SiC超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-LDMOSFET)能有效改善Si SJ-LDMOSFET阻断电压低、温度特性差和短路可靠性低的问题。采用TCAD软件对Si SJ-LDMOSFET和Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路和温度特性进行研究。当环境温度从300 K... Si/SiC超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-LDMOSFET)能有效改善Si SJ-LDMOSFET阻断电压低、温度特性差和短路可靠性低的问题。采用TCAD软件对Si SJ-LDMOSFET和Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路和温度特性进行研究。当环境温度从300 K上升到400 K时,Si/SiC SJ-LDMOSFET内部最高温度均低于Si SJ-LDMOSFET,表现出良好的抑制自热效应的能力;Si/SiC SJ-LDMOSFET的击穿电压基本保持不变,且饱和电流退化率较低。发生短路时,Si/SiC SJ-LDMOSFET内部最高温度上升率要明显小于Si SJ-LDMOSFET。在环境温度为300 K和400 K时,Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路维持时间相对于Si SJ-LDMOSFET分别增加了230%和266.7%。研究结果显示Si/SiC SJ-LDMOSFET在高温下具有更好的温度稳定性和抗短路能力,适用于高温、高压和高短路可靠性要求的环境中。 展开更多

关键词 超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-ldmosFET) Si/SiC异质结 击穿 短路 温度稳定性

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国产功率芯片射频解冻模块设计与应用

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作者 南敬昌 戴涛 丛密芳 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期633-640,共8页

为提高射频解冻领域相关产品的自主可控能力,基于国产自研横向扩散金属氧化物半导体(lateral diffusedmetaloxidesemiconductors,LDMOS)功率芯片,提出一种由全国产晶体管放大电路构成的大功率射频解冻模块设计方案。该方案核心放大电路... 为提高射频解冻领域相关产品的自主可控能力,基于国产自研横向扩散金属氧化物半导体(lateral diffusedmetaloxidesemiconductors,LDMOS)功率芯片,提出一种由全国产晶体管放大电路构成的大功率射频解冻模块设计方案。该方案核心放大电路部分采用三级级联自研功率放大器,分别为前置级DS5089、驱动级DS6S0910P和末级DS300AN,并设计大功率射频解冻模块。对模块进行射频性能测试、功能测试以及可靠性测试。研究结果表明:基于国产晶体管设计的模块具备较好的射频性能,饱和输出功率大于53 dBm,电源转化效率超过60%,并能在特定时间内快速有效地完成食物解冻。研究结论为射频解冻领域国产晶体管放大电路设计提供参考。 展开更多

关键词 国产化 功率放大器 横向扩散金属氧化物半导体 射频解冻 大功率

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大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制

17

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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200 V全碳化硅集成技术

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作者 顾勇 马杰 +5 位作者 刘奥 黄润华 刘斯扬 柏松 张龙 孙伟锋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2183-2189,共7页

本文提出了一种基于N衬底P外延晶圆的全碳化硅(Silicon Carbide,SiC)集成工艺平台,该工艺平台兼容低压互补金属氧化物半导体场效应晶体管(Complementary Metal Oxide Semiconductor field-effect transistor,CMOS)、横向扩散金属氧化物... 本文提出了一种基于N衬底P外延晶圆的全碳化硅(Silicon Carbide,SiC)集成工艺平台,该工艺平台兼容低压互补金属氧化物半导体场效应晶体管(Complementary Metal Oxide Semiconductor field-effect transistor,CMOS)、横向扩散金属氧化物半导体(Laterally-Diffused MOS,LDMOS)以及高压二极管等器件.采用P型缓冲层技术调节器件垂直方向电场分布,使高压器件垂直方向耐受电压提高212.4%;在1μm厚度的P型缓冲层和1μm厚度的P型外延层上,实现LDMOS、高压二级管和高侧区域耐受电压大于300 V.基于该工艺平台,搭建了SiC CMOS反相器和反相器链电路,均实现了0~20 V轨至轨的电压输出;设计了半桥驱动电路,低压侧驱动电路由四阶反相器构成;高压侧驱动电路由电平移位电路和高侧区域反相器链电路组成,实现了180~200 V浮空栅极驱动信号输出. 展开更多

关键词 碳化硅(SiC) 集成 碳化硅集成电路 碳化硅反相器 碳化硅横向扩散金属氧化物半导体

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600V VDMOS器件的反向恢复热失效机理 被引量：2

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作者 夏晓娟 吴逸凡 +3 位作者 祝靖 成建兵 郭宇锋 孙伟锋 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1243-1247,共5页

为了研究VDMOS器件体二极管在反向恢复过程中的失效机理,详细分析了600 V VDMOS器件体二极管的工作过程,采用TCAD模拟软件研究了体二极管正向导通和反向恢复状态下的载流子密度分布及温度分布情况.模拟结果表明,VDMOS器件的体二极管在... 为了研究VDMOS器件体二极管在反向恢复过程中的失效机理,详细分析了600 V VDMOS器件体二极管的工作过程,采用TCAD模拟软件研究了体二极管正向导通和反向恢复状态下的载流子密度分布及温度分布情况.模拟结果表明,VDMOS器件的体二极管在正向导通时,器件终端区同样会贮存大量的少数载流子,当体二极管从正向导通变为反向恢复状态时,贮存的少数载流子会以单股电流的形式被抽取,使得VDMOS器件中最靠近终端位置的原胞中的pbody区域温度升高,从而导致该区域寄生三极管基区电阻增大、发射结内建电势降低,最终触发寄生三极管开启,造成VDMOS器件失效.分析结果与实验结果一致. 展开更多

关键词 VDMOS 体二极管 反向恢复 热失效

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一种高频E类功率放大器设计方法 被引量：2

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作者 刘超 陈钟荣 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期658-662,共5页

E类功率放大器（PA）具有设计简单和高效率的优点,然而频率较高时功率管的寄生输出电容大于E类功率放大器所需的电容,这个寄生输出电容导致E类功率放大器的效率降低。提出一种高频E类功率放大器的设计方法,使用负载牵引得到考虑寄生输... E类功率放大器（PA）具有设计简单和高效率的优点,然而频率较高时功率管的寄生输出电容大于E类功率放大器所需的电容,这个寄生输出电容导致E类功率放大器的效率降低。提出一种高频E类功率放大器的设计方法,使用负载牵引得到考虑寄生输出电容后的最佳负载阻抗,再结合谐波阻抗控制方法设计E类功率放大器。采用飞思卡尔的横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）功率管MRF21010设计了一款工作在930~960 MHz的E类功率放大器。测试数据表明,该功率放大器的输出功率为36.8 d Bm（4.79 W）,具有79.4%的功率附加效率。 展开更多

关键词 负载牵引 E类 功率放大器(PA) 最大频率 横向扩散金属氧化物半导体(ldmos) 谐波阻抗

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