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具有L型源极场板的双槽绝缘体上硅高压器件新结构

石艳梅 刘继芝 姚素英 丁燕红 张卫华 代红丽

具有L型源极场板的双槽绝缘体上硅高压器件新结构

石艳梅, 刘继芝, 姚素英, 丁燕红, 张卫华, 代红丽
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  • 为了提高小尺寸绝缘体上硅(SOI)器件的击穿电压, 同时降低器件比导通电阻, 提出了一种具有L型源极场板的双槽SOI高压器件新结构. 该结构具有如下特征: 首先, 采用了槽栅结构, 使电流纵向传导面积加宽, 降低了器件的比导通电阻; 其次, 在漂移区引入了SiO2槽型介质层, 该介质层的高电场使器件的击穿电压显著提高; 第三, 在槽型介质层中引入了L型源极场板, 该场板调制了漂移区电场, 使优化漂移区掺杂浓度大幅增加, 降低了器件的比导通电阻. 二维数值仿真结果表明: 与传统SOI结构相比, 在相同器件尺寸时, 新结构的击穿电压提高了151%, 比导通电阻降低了20%; 在相同击穿电压时, 比导通电阻降低了80%. 与相同器件尺寸的双槽SOI结构相比, 新结构保持了双槽SOI结构的高击穿电压特性, 同时, 比导通电阻降低了26%.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51101113)和天津市自然科学基金(批准号:13JCQNJC,14JCYBJC16200)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-30
  • 修回日期:  2014-07-28
  • 刊出日期:  2014-12-05

具有L型源极场板的双槽绝缘体上硅高压器件新结构

  • 1. 天津大学电子信息工程学院, 天津 300072;
  • 2. 天津理工大学电子信息工程学院, 天津 300384;
  • 3. 电子科技大学微电子与固体电子学院, 成都 610054
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51101113)和天津市自然科学基金(批准号:13JCQNJC,14JCYBJC16200)资助的课题.

摘要: 为了提高小尺寸绝缘体上硅(SOI)器件的击穿电压, 同时降低器件比导通电阻, 提出了一种具有L型源极场板的双槽SOI高压器件新结构. 该结构具有如下特征: 首先, 采用了槽栅结构, 使电流纵向传导面积加宽, 降低了器件的比导通电阻; 其次, 在漂移区引入了SiO2槽型介质层, 该介质层的高电场使器件的击穿电压显著提高; 第三, 在槽型介质层中引入了L型源极场板, 该场板调制了漂移区电场, 使优化漂移区掺杂浓度大幅增加, 降低了器件的比导通电阻. 二维数值仿真结果表明: 与传统SOI结构相比, 在相同器件尺寸时, 新结构的击穿电压提高了151%, 比导通电阻降低了20%; 在相同击穿电压时, 比导通电阻降低了80%. 与相同器件尺寸的双槽SOI结构相比, 新结构保持了双槽SOI结构的高击穿电压特性, 同时, 比导通电阻降低了26%.

English Abstract

参考文献 (19)

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