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安徽大学学报（自然科学版） 2006年第1期30卷 36-40页

作者：丁峰柯导明陈军宁叶云飞刘磊徐太龙安徽大学电子科学与技术学院安徽合肥230039

讨论高压ldmos阈值电压的温度特性,并给出了它的温度系数计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:通过提高沟道掺杂浓度或减少栅氧化层能够降低阈值电压随温度的变化.阈值电压的温度系数可以用温度的线性表达式来计算,从而可以得出功率... 详细信息

讨论高压ldmos阈值电压的温度特性,并给出了它的温度系数计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:通过提高沟道掺杂浓度或减少栅氧化层能够降低阈值电压随温度的变化.阈值电压的温度系数可以用温度的线性表达式来计算,从而可以得出功率ldmos阈值电压的温度系数最优化分析.

关键词：功率ldmos 阈值电压温度系数高温

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一种评估功率ldmos散热特性的方法

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微电子学 2019年第4期49卷 588-592页

作者：李浩杜寰中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京100049

介绍了一种评估功率ldmos散热特性的方法。在0.18μm BCD工艺平台制作了结构相同、叉指数量不同的ldmos,并进行了TLP测试。通过对物理机理以及I-V曲线进行分析,发现随着叉指数目的不断增加,归一化的寄生电阻趋近定值。基于此,提出了寄... 详细信息

介绍了一种评估功率ldmos散热特性的方法。在0.18μm BCD工艺平台制作了结构相同、叉指数量不同的ldmos,并进行了TLP测试。通过对物理机理以及I-V曲线进行分析,发现随着叉指数目的不断增加,归一化的寄生电阻趋近定值。基于此,提出了寄生电阻相对变化因子α的概念,用来表征功率ldmos的散热特性。最后对测试结果进行计算得到,漂移区长度为0.5μm、叉指宽度为33μm、总栅宽为14.4 mm时,ldmos的α为0.631。

关键词：功率ldmos TLP测试寄生电阻

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0.18μm BCD工艺功率ldmos可靠性表征及建模

0.18μm BCD工艺功率LDMOS可靠性表征及建模

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作者：陈涛华东师范大学

学位级别：硕士

随着半导体工艺的持续发展,芯片的集成度在不断提高,然而集成度的提高也带来了许多难题,越来越多的器件难以满足电路的高性能和高可靠性需求。这是因为制造工艺进步的同时,器件特征尺寸随之减小,但器件特征尺寸的减小并未带来工作电压... 详细信息

随着半导体工艺的持续发展,芯片的集成度在不断提高,然而集成度的提高也带来了许多难题,越来越多的器件难以满足电路的高性能和高可靠性需求。这是因为制造工艺进步的同时,器件特征尺寸随之减小,但器件特征尺寸的减小并未带来工作电压的等比例缩减,这也就意味着尺寸越小,器件所承受的压力越大,器件出现可靠性问题的概率将大幅增加。功率器件自身具有高压大电流的工作特性,导致其存在的可靠性隐患尤为严重。为了在器件应用的过程中更加明确可靠性问题带来的影响,本文提出了一种针对0.18μm BCD工艺功率ldmos器件的可靠性模型,该模型可精确表征自热效应、热载流子注入效应(HCI)以及负偏置不稳定性(BTI)对器件的影响。同时本文结合器件的可靠性测试数据,对可靠性模型进行了参数提取,最后基于Verilog-A语言实现了可靠性模型的整合以及仿真验证。本文主要的工作和研究成果如下:一、针对0.18μm BCD工艺的功率ldmos器件,完成了不同温度下直流特性测试分析及表征,实现了ldmos器件SPICE紧凑物理模型的建立及参数精准抽取,模型误差低于2.46%。在此基础上,建立了功率ldmos器件自热效应的解析物理模型,可精准表征高偏压下自热效应引起的输出特性曲线下降问题,将直流模型误差从2.46%降低到1%。二、探究了HCI和BTI效应引起功率ldmos器件退化的物理机制,结合理论及仿真分析,建立了相应的退化模型,并实现了器件寿命的预测。首先基于恒定应力加速寿命实验,分别完成了N-ldmos和P-ldmos器件的可靠性退化测试。在探究两类器件受到HCI和BTI效应影响导致阈值电压变化的基础上,建立了相应的可靠性模型,并根据实测数据完成了模型参数提取、模型验证及器件寿命预测,模型误差均低于5%。三、基于Verilog-A语言,将功率ldmos器件的自热效应模型、HCI及BTI效应模型分别嵌入至器件直流SPICE模型中,并在HSPICE仿真器中完成了仿真验证。其中自热模型误差小于1.27%,HCI和BTI模型误差小于1%。最后利用可靠性模型进行了电路仿真,仿真结果符合预期。本论文对功率ldmos器件的可靠性问题提供了一种简洁有效的表征思路和方法,对功率ldmos器件可靠性模型的建立和应用有重要参考价值。

关键词：功率ldmos 可靠性 SPICE模型热载流子注入效应(HCI) 偏置温度不稳定性(BTI)

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具有超高耐压(>1200V)的薄埋氧层BPL SOI ldmos(英文)

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电子器件 2012年第2期35卷 119-124页

作者：张海鹏许生根杭州电子科技大学射频电路与系统教育部重点实验室杭州310018

为了在薄埋氧层SOI衬底上实现超高耐压ldmos铺平道路,提出了一种具有P埋层(BPL)的薄埋氧层SOI ldmos结构,耐压1200V以上。该BPL SOI ldmos在传统SOI ldmos的埋氧层和N型漂移区之间引入了一个P型埋层。当器件正向截止时,N型漂移区与P埋... 详细信息

为了在薄埋氧层SOI衬底上实现超高耐压ldmos铺平道路,提出了一种具有P埋层(BPL)的薄埋氧层SOI ldmos结构,耐压1200V以上。该BPL SOI ldmos在传统SOI ldmos的埋氧层和N型漂移区之间引入了一个P型埋层。当器件正向截止时,N型漂移区与P埋层之间的反偏PN结将承担器件的绝大部分纵向压降。采用2维数值仿真工具Silvaco TCAD对BPL SOI ldmos进行虚拟制造和器件仿真,结果表明该结构采用适当的参数既能实现1 280 V的耐压,将BOL减薄到几百纳米以下又可以改善其热特性。

关键词：功率ldmos P埋层SOI 工艺与器件仿真超高耐压热性能

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新型槽栅低阻ldmos设计

新型槽栅低阻LDMOS设计

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作者：吴俊峰电子科技大学

学位级别：硕士

如何缓解功率ldmos(Lateral Double-diffusion Metal Oxide Semiconducor)耐压与比导通电阻之间的矛盾关系,一直是业界研究的热点问题。槽栅作为一种能够有效提升器件性能的结构,广泛应用于功率ldmos的结构设计中。本文在槽栅技术的基础... 详细信息

如何缓解功率ldmos(Lateral Double-diffusion Metal Oxide Semiconducor)耐压与比导通电阻之间的矛盾关系,一直是业界研究的热点问题。槽栅作为一种能够有效提升器件性能的结构,广泛应用于功率ldmos的结构设计中。本文在槽栅技术的基础上,致力于在器件耐压和比导通电阻之间取得更好的折中,提出了以下三种不同耐压级别的新型槽栅ldmos结构。一、100V级别具有延伸栅的SOI ldmos器件(Extended Trench Gate Silocon-On-Insulator,ETG SOI ldmos)。在P-body区为三栅结构,有效提高器件的沟道宽度,降低沟道电阻。延伸栅、二氧化硅槽和漂移区之间组成的电容并在导通状态下形成多子积累层和阻断状态下对漂移区辅助耗尽而提高漂移区掺杂浓度,有效降低了漂移区电阻。仿真结果,ETG SOI ldmos耐压BV=94V,比导通电阻Ron,sp=0.34 mΩ?cm2,在几乎相同的耐压下,相比于Con(Conventional)SOI ldmos和SJ(Super Junction)SOI ldmos,其比导通电阻分别下降了67.8%和54.7%,器件在耐压和比导通电阻之间获得更好的折中。二、200V级具有N型埋层(NBL-N Buride Layer)和槽栅槽漏(TGTD-Trench Gate Trench Drain)的SOI ldmos(NBL TGTD SOI ldmos)。槽栅与槽漏的结构组合极大的减小了漂移区的电流路径长度,扩展了漂移区的导电面积,有效降低了器件电阻。N型埋层能够提高埋氧层内电场,同时优化电场横向分布,提高了器件耐压。仿真结果,NBL TG ldmos耐压BV=221V,比导通电阻Ron,sp=3.0mΩ?cm2,相比于常规TG SOI ldmos,耐压提高了15%,比导通电阻下降了36%。三、700V级别具有P型埋层(PBL-P Buride Layer)的槽栅(TG-Trench Gate)ldmos结构(PBL TG ldmos)。槽栅不仅在导通状态下优化电流路径,而且阻断状态下调制电场分布,并辅助耗尽漂移区。P型埋层在阻断状态下优化器件电场分布,防止槽栅末端发生提前击穿;同时辅助耗尽漂移区而提高漂移区掺杂浓度。槽栅和P型埋层的有效组合,使得器件在耐压和比导通电阻两方面性能均得以提升。仿真结果,PBL TG ldmos耐压BV=775V,比导通电阻Ron,sp=119 mΩ?cm2,在相同的器件尺寸下,与Con ldmos相比,新结构耐压BV提高了47%,比导通电阻下降了53.7%。

关键词：槽栅功率ldmos 耐压比导通电阻

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