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高k介质电导增强SOI LDMOS机理与优化设计

王骁玮 罗小蓉 尹超 范远航 周坤 范叶 蔡金勇 罗尹春 张波 李肇基

高k介质电导增强SOI LDMOS机理与优化设计

王骁玮, 罗小蓉, 尹超, 范远航, 周坤, 范叶, 蔡金勇, 罗尹春, 张波, 李肇基
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  • 本文提出一种高k介质电导增强SOI LDMOS新结构(HK CE SOI LDMOS),并研究其机理. HK CE SOI LDMOS的特征是在漂移区两侧引入高k介质,反向阻断时,高k介质对漂移区进行自适应辅助耗尽,实现漂移区三维RESURF效应并调制电场,因而提高器件耐压和漂移区浓度并降低导通电阻. 借助三维仿真研究耐压、比导通电阻与器件结构参数之间的关系. 结果表明,HK CE SOI LDMOS与常规超结SOI LDMOS相比,耐压提高16%–18%,同时比导通电阻降低13%–20%,且缓解了由衬底辅助耗尽效应带来的电荷非平衡问题.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61176069)、中国博士后科学基金(批准号:2012T50771)和教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-11-0062)资助的课题.
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    Zhang B, Hu S D, Li Z J 2009 Chin. Phys. B 18 319

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    Chen X B, Mawby P A, Board K, Salama C A T 1998 Microelectron J. 29 1005

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    Nassif-Khalil S G, Salama C A T 2002 ISPSD 1 81

    [6]

    Pathirana G P V, Udrea F, Ng R, Garner D M, Amaratunga G A J 2003 ISPSD 1 278

    [7]

    Xu S, Gan K P, Samudra G S, Liang Y C, O J K 2000 IEEE Trans Electron Devices 47 1980

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    Amberetu M A, Salama C A T 2002 ISPSD 1 101

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    Nassif-Khalil S G, Salama C A T 2003 IEEE Tran. Electron Devices 50 1385

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    Nassif-Khalil S G, Salama C A T 2003 ISPSD 1 228

    [11]

    Chen Y, Liang Y C, Samudra G S 2006 IEEE Industrial Electronics 32 2746

    [12]

    Chen X 2007 U S Patent 7230310B2 1 1

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    Luo X R, Jiang Y H, Zhou K, Wang P, Wang X W, Wang Q, Yao G L, Zhang B, Li Z J 2012 IEEE Electron Device Letters 33 1042

    [14]

    Luo X R, Cai J Y, Fan Y, Fan Y H, Wang X W, Wei J, Jang Y H, Zhou K, Yin C, Zhang B, Li Z J, Hu G Y 2013 IEEE Electron Device Letters 60 2840

    [15]

    Pontes M, Lee E J H, Leite E R, Longo E, Varela J A 2000 J. Mater Sci. 35 4783

    [16]

    Wang Z, Kugler V, Helmersson U, Konofaos N, Evangelou E K, Nakao S, Jin P 2001 Appl Phy. Lett. 79 1513

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    Wang Z, Kugler V, Helmersson U, Konofaos N, Evangelou E K, Nakao S, Jin P 2001 Appl Phy. Lett. 79 1513

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-15
  • 修回日期:  2013-09-17
  • 刊出日期:  2013-12-05

高k介质电导增强SOI LDMOS机理与优化设计

  • 1. 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:61176069)、中国博士后科学基金(批准号:2012T50771)和教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-11-0062)资助的课题.

摘要: 本文提出一种高k介质电导增强SOI LDMOS新结构(HK CE SOI LDMOS),并研究其机理. HK CE SOI LDMOS的特征是在漂移区两侧引入高k介质,反向阻断时,高k介质对漂移区进行自适应辅助耗尽,实现漂移区三维RESURF效应并调制电场,因而提高器件耐压和漂移区浓度并降低导通电阻. 借助三维仿真研究耐压、比导通电阻与器件结构参数之间的关系. 结果表明,HK CE SOI LDMOS与常规超结SOI LDMOS相比,耐压提高16%–18%,同时比导通电阻降低13%–20%,且缓解了由衬底辅助耗尽效应带来的电荷非平衡问题.

English Abstract

参考文献 (16)

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