新型高壓LEDMOS器件的模型及驗證.pdf

1、功率集成電路的需求量與日俱增，方興未艾。高壓體硅LEDMOS(Lateral Extended Drain MOS)作為用于功率集成電路的一種新型橫向高壓MOS器件，得到廣泛關注和研究。理論模型對提高 LEDMOS器件的擊穿電壓、降低導通電阻以及提高可靠性具有十分重要的意義，但尚未見用于高壓 LEDMOS器件優(yōu)化設計的相關理論模型，因此，對高壓LEDMOS器件理論模型的研究至關重要。 論文研究并建立了高壓LEDMOS的表面電場/

2、電壓模型、導通電阻模型、Kirk效應模型以及溫度分布模型，基于這些模型設計出新型的高性能高壓LEDMOS器件，同時建立了LEDMOS器件的 Hspice模型，并成功應用于PDP驅動芯片電路，經流片測試，滿足PDP系統(tǒng)需求。在課題研究過程中，申請了專利26項，其中 15 項獲得授權。論文對功率器件及功率集成電路的發(fā)展主要作出如下貢獻： 1、研究并提出了能同時應用于器件關態(tài)和開態(tài)的高壓體硅RESURF LEDMOS器件的表面電場/電

3、壓模型，揭示了不同場極板以及場極板下不同氧化層厚度與電場/電壓分布的對應關系。 2、研究并提出了高壓LEDMOS器件的導通電阻模型，該模型可以直接指導降低LEDMOS器件導通電阻的設計，并成功研制出優(yōu)化結構的LEDMOS器件，其導通電阻比傳統(tǒng)結構降低30％以上，相關成果獲得4項國家發(fā)明專利。 3、提出一種漂移區(qū)分段線性注入的方法并建立了模型，據(jù)此研制出一種新型的LEDMOS器件，該器件的擊穿電壓比常規(guī)的LEDMOS提高5

4、8.8％，導通電阻降低87.4％。該成果申請了2項國家發(fā)明專利。 4、在分析高壓LEDMOS器件的可靠性和熱效應的基礎上提出了LEDMOS器件的Kirk效應模型和表面溫度分布模型，為高可靠的LEDMOS器件優(yōu)化設計打下了基礎。 5、基于上述結果，優(yōu)化設計出高壓NLEDMOS和PLEDMOS器件，并提出了相應的Hspice模型，運用該模型仿真后，并經流片驗證，高壓LEDMOS器件成功應用于高壓集成電路，相關成果已獲得3項國