基于槽技術(shù)的SOI LDMOS器件新結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、基于槽技術(shù)的SoILDMoS器件新結(jié)構(gòu)研究ResearchontheNovelDeviceStructureofSoILDMoSBasedonthe1)陀nchTechnolOgy一級(jí)學(xué)科：學(xué)科專業(yè)：作者姓名：指導(dǎo)教師：電子科學(xué)與技術(shù)微電子學(xué)與固體電子學(xué)石艷梅姚素英教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一五年十二月一苓一直年T一月摘要作為SOI(SiHconOnIllsuk岫r)功率集成電路的核心器件，SOILDMOS(kI鈀mlDo曲led

2、msedMOSFED器件因具有低功耗、易于集成、速度快等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于航空航天、無線通信、汽車電子等領(lǐng)域。提高器件耐壓和降低器件比導(dǎo)通電阻是功率器件設(shè)計(jì)中非常重要的兩個(gè)方面。對(duì)于傳統(tǒng)SOILDMOS器件，提高擊穿電壓的同時(shí)往往伴隨著比導(dǎo)通電阻的增加。本文以緩解擊穿電壓和比導(dǎo)通電阻的矛盾關(guān)系為目的，對(duì)基于槽技術(shù)的SOIu)MOS器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。在深入研究槽柵s0I結(jié)構(gòu)、槽漏SOI結(jié)構(gòu)以及雙槽型SOI結(jié)構(gòu)的擊穿特性和比導(dǎo)通電阻特性

3、的基礎(chǔ)上，本文提出了三種基于槽技術(shù)的SOILDMOS器件新結(jié)構(gòu)：具有縱向漏極場(chǎng)板的槽柵槽漏SOILDMOS器件新結(jié)構(gòu)、具有L型源極場(chǎng)板的雙槽型SOI皿Mos器件新結(jié)構(gòu)、具有縱向柵極場(chǎng)板的槽柵槽源SOILDMOS器件新結(jié)構(gòu)。二維數(shù)值仿真結(jié)果表明，本論文提出的三種新結(jié)構(gòu)能夠緩解擊穿電壓與比導(dǎo)通電阻的矛盾關(guān)系。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新工作包括：1、提出了一種具有縱向漏極場(chǎng)板的槽柵槽漏SOILDMOS器件新結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用了槽柵槽漏結(jié)構(gòu)，降低了器件比導(dǎo)

4、通電阻；漏端采用了縱向漏極場(chǎng)板，該場(chǎng)板對(duì)漏端下方的電場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)制，減弱了漏極末端的高電場(chǎng)，提高了器件耐壓。與傳統(tǒng)SOI結(jié)構(gòu)相比，擊穿電壓提高了4％，比導(dǎo)通電阻降低了53％。2、提出了一種具有L型源極場(chǎng)板的雙槽型SOILDMOS器件新結(jié)構(gòu)。漂移區(qū)引入的槽型介質(zhì)層顯著提高了器件擊穿電壓，在L型源極場(chǎng)板的作用下，比導(dǎo)通電阻顯著下降。與相同器件尺寸的傳統(tǒng)SOI結(jié)構(gòu)相比，擊穿電壓提高了151％，比導(dǎo)通電阻降低了20％。與相同擊穿電壓的傳統(tǒng)SOI結(jié)