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高压双扩散漏端MOS晶体管双峰衬底电流的形成机理及其影响

王 俊 王 磊 董业民 邹 欣 邵 丽 李文军 杨华岳

高压双扩散漏端MOS晶体管双峰衬底电流的形成机理及其影响

王 俊, 王 磊, 董业民, 邹 欣, 邵 丽, 李文军, 杨华岳
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  • 利用0.15μm标准CMOS工艺制造出了工作电压为30V的双扩散漏端MOS晶体管(double diffused drain MOS, DDDMOS).观察到DDDMOS的衬底电流-栅压曲线(Ib-Vg曲线)有两个峰.通过实验和TCAD模拟揭示了DDDMOS衬底电流的形成机理,发现衬底电流第一个峰的成因与传统MOS器件相同;第二个峰来自于发生在漂移区远离沟道一侧高场区的碰撞离化电流.通过求解泊松方程和电流连续性方程,分析了器件的物理和几何参数对导致衬底电流重新上升的漂移区电场的影响.在分析了DDDMOS衬底电流的第二个峰形成机理的基础上,考察了其对器件的可靠性的影响.
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-10-27
  • 修回日期:  2007-12-28
  • 刊出日期:  2008-07-20

高压双扩散漏端MOS晶体管双峰衬底电流的形成机理及其影响

  • 1. (1)上海宏力半导体制造有限公司,上海 201203; (2)中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;中国科学院研究生院,北京 100049;上海宏力半导体制造有限公司,上海 201203

摘要: 利用0.15μm标准CMOS工艺制造出了工作电压为30V的双扩散漏端MOS晶体管(double diffused drain MOS, DDDMOS).观察到DDDMOS的衬底电流-栅压曲线(Ib-Vg曲线)有两个峰.通过实验和TCAD模拟揭示了DDDMOS衬底电流的形成机理,发现衬底电流第一个峰的成因与传统MOS器件相同;第二个峰来自于发生在漂移区远离沟道一侧高场区的碰撞离化电流.通过求解泊松方程和电流连续性方程,分析了器件的物理和几何参数对导致衬底电流重新上升的漂移区电场的影响.在分析了DDDMOS衬底电流的第二个峰形成机理的基础上,考察了其对器件的可靠性的影响.

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