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具有N型缓冲层REBULF Super Junction LDMOS

段宝兴 曹震 袁小宁 杨银堂

具有N型缓冲层REBULF Super Junction LDMOS

段宝兴, 曹震, 袁小宁, 杨银堂
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  • 针对功率集成电路对低损耗LDMOS (lateral double-diffused MOSFET)类器件的要求,在N型缓冲层super junction LDMOS (buffered SJ-LDMOS)结构基础上, 提出了一种具有N型缓冲层的REBULF (reduced BULk field) super junction LDMOS结构. 这种结构不但消除了N沟道SJ-LDMOS由于P型衬底带来的衬底辅助耗尽效应问题, 使super junction的N区和P区电荷完全补偿, 而且同时利用REBULF的部分N型缓冲层电场调制效应, 在表面电场分布中引入新的电场峰而使横向表面电场分布均匀, 提高了器件的击穿电压. 通过优化部分N型埋层的位置和参数, 利用仿真软件ISE分析表明, 新型REBULF SJ-LDMOS 的击穿电压较一般LDMOS提高了49%左右, 较文献提出的buffered SJ-LDMOS结构提高了30%左右.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2014CB339900)、国家自然科学基金重点项目(批准号:61234006)和国家自然科学基金重点项目(批准号:61334002)资助的课题.
    [1]

    Kyungho L, Haeung J, Byunghee C, Joonhee C, Pang Y S, Jinwoo M, Susanna K 2013 Proceedings of the 25th International Power Semiconductor Devices and ICs Kanazawa, May 26-30, 2013 p163

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    Yoshiaki T, Katakura H, Takatoshi O, Masanobu I, Hitoshi S 2013 Proceedings of the 25th International Power Semiconductor Devices and ICs Kanazawa, May 26-30, 2013 p145

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    Chang H, Jung J, Kim M H, Lee E K, Jang D E, Park J S, Jung J H, Yoon C J, Bea S R, Park C H 2012 Proceedings of the 24th International Power Semiconductor Devices and ICs Bruges, Belgium, June 3-7, 2012 p217

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    Zhang X J, Yang Y T, Duan B X, Chen B, Chai C C, Song K 2012 Chin. Phys. B 21 017201

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    Park Y, Salama C T 2005 Proceedings of the 17th International Power Semiconductor Devices and ICs Santa Barbara, California, May 26-30, 2005 p163

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    Zhang B, Chen L, Wu J, Li Z J 2005 International Conference on Communications, Circuits and System Hongkong, May 16-20, 2005 p1399

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    Duan B X, Yang Y T 2011 Micro Nano Lett. 6 881

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    Duan B X, Zhang B, Li Z J 2007 Chin. Phys. Lett. 24 1342

    [18]

    Duan B X, Yang Y T, Zhang B, Hong X F 2009 IEEE Electron Dev. Lett. 30 1329

    [19]

    Duan B X, Yang Y T, Zhang B, Li Z J 2008 Chin. J. Semicond. 29 677

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    Duan B X, Yang Y T 2011 IEEE Trans. Electron Dev. 58 2057

    [21]

    Duan B X, Yang Y T, Zhang B 2010 Solid-State Electron. 54 685

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    Appels J A, Collet M G, Hart P A H, Vaes H M J 1980 Philips J. Res. 35 1

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    Zhang X J, Yang Y T, Duan B X, Chen B, Chai C C, Song K 2012 Chin. Phys. B 21 017201

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-30
  • 修回日期:  2014-07-10
  • 刊出日期:  2014-11-05

具有N型缓冲层REBULF Super Junction LDMOS

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室, 西安 710071
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2014CB339900)、国家自然科学基金重点项目(批准号:61234006)和国家自然科学基金重点项目(批准号:61334002)资助的课题.

摘要: 针对功率集成电路对低损耗LDMOS (lateral double-diffused MOSFET)类器件的要求,在N型缓冲层super junction LDMOS (buffered SJ-LDMOS)结构基础上, 提出了一种具有N型缓冲层的REBULF (reduced BULk field) super junction LDMOS结构. 这种结构不但消除了N沟道SJ-LDMOS由于P型衬底带来的衬底辅助耗尽效应问题, 使super junction的N区和P区电荷完全补偿, 而且同时利用REBULF的部分N型缓冲层电场调制效应, 在表面电场分布中引入新的电场峰而使横向表面电场分布均匀, 提高了器件的击穿电压. 通过优化部分N型埋层的位置和参数, 利用仿真软件ISE分析表明, 新型REBULF SJ-LDMOS 的击穿电压较一般LDMOS提高了49%左右, 较文献提出的buffered SJ-LDMOS结构提高了30%左右.

English Abstract

参考文献 (28)

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