具有半绝缘多晶硅完全三维超结横向功率器件

• 作者: 曹震 杨银堂 段宝兴 袁小宁
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: super junction 半绝缘多晶硅 击穿电压 比导通电阻
• 年，卷（期）: 2015,（18）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 461-468
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.187303

摘要

为了突破传统LDMOS (lateral double-diffused MOSFET)器件击穿电压与比导通电阻的硅极限的2.5次方关系,降低LDMOS器件的功率损耗,提高功率集成电路的功率驱动能力,提出了一种具有半绝缘多晶硅SIPOS (semi-insulating poly silicon)覆盖的完全3 D-RESURF (three-dimensional reduced surface field)新型super junction-LDMOS结构(SIPOS SJ-LDMOS).这种结构利用SIPOS的电场调制作用使SJ-LDMOS的表面电场分布均匀,将器件单位长度的耐压量提高到19.4 V/μm;覆盖于漂移区表面的SIPOS使SJ-LDMOS沿三维方向均受到电场调制,实现了LDMOS的完全3 D-RESURF效应,使更高浓度的漂移区完全耗尽而达到高的击穿电压;当器件开态工作时,覆盖于薄场氧化层表面的SIPOS的电场作用使SJ-LDMOS的漂移区表面形成多数载流子积累,器件比导通电阻降低. 利用器件仿真软件ISE分析获得,当SIPOS SJ-LDMOS的击穿电压为388 V时, 比导通电阻为20.87 mΩ·cm2, 相同结构参数条件下, N-buffer SJ-LDMOS的击穿电压为287 V,比导通电阻为31.14 mΩ·cm2;一般SJ-LDMOS的击穿电压仅为180 V,比导通电阻为71.82 mΩ·cm2.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨银堂	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	420	2932	23.0	32.0
2	段宝兴	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	14	52	4.0	5.0
3	曹震	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	3	14	3.0	3.0
4	袁小宁	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	3	14	3.0	3.0