作者:郭心宇; 白云; 雷天民 期刊:《电工电能新技术》 2018年第10期
在高耐压器件中,保持高耐压的同时减少漂移区电阻是提升器件性能的关键,超结理论的提出使器件在相同耐压下具有更小的漂移区电阻。通过利用Silvaco TCAD软件对器件结构参数进行了计算优化仿真,得到了击穿电压为1680V,比导通电阻为0.60mΩ·cm2的超结VDMOS器件。
作者:问磊; 范文天; 徐申 期刊:《电子器件》 2019年第03期
在原有的超结Trench VDMOS技术的基础上引入部分埋氧层,设计了一种新型的部分埋氧的抗辐照超结沟槽功率器件。在Sentaurus TCAD软件环境下,使用SDE和Sdevice仿真模拟,通过调节部分埋氧层的长度,埋氧深度以及厚度等参数,对其耐压,导通电阻,动态特性以及抗辐照能力进行仿真和分析。当埋氧层深度为0.8 μm,埋氧层长度0.4 μm,其耐压相对于传统的超结Trench VDMOS提高了10%, Vgate=4.5V时Rdson为7.74E4 Ω·μm,器件抗辐照能力大大提高。
作者:Florin; Udrea 期刊:《控制与信息技术》 2017年第05期
绝缘栅双极晶体管(IGBT)是当今最具创新性的功率器件,是目前为止唯一将MOSFET和双极结型晶体管结合在单元胞中的器件。由于MOSFET和双极结型晶体管对开关控制和导通状态都有影响,因此为了优化器件性能及安全工作区,对二者的工作状态需要仔细地折中考虑。文章阐述了IGBT技术的发展历史、器件结构及发展前景,涉及IGBT的基本概念及技术挑战,讨论了促使IGBT更新换代的主要技术进程,最后介绍了一些IGBT新型器件结构及新兴技术。
作者:Florin; Udrea 期刊:《大功率变流技术》 2017年第05期
绝缘栅双极晶体管(IGBT)是当今最具创新性的功率器件,是目前为止唯一将MOSFET和双极结型晶体管结合在单元胞中的器件。由于MOSFET和双极结型晶体管对开关控制和导通状态都有影响,因此为了优化器件性能及安全工作区,对二者的工作状态需要仔细地折中考虑。文章阐述了IGBT技术的发展历史、器件结构及发展前景,涉及IGBT的基本概念及技术挑战,讨论了促使IGBT更新换代的主要技术进程,最后介绍了一些IGBT新型器件结构及新兴技术。
作者:蔡小五; 海潮和; 王立新; 陆江 期刊:《功能材料与器件学报》 2007年第05期
由于“Silicon Limit”的限制,VDMOS的导通电阻不能很大程度的降低,为了突破这一极限,超结VDMOS结构被采用,本文采用氮化硅硬掩模和高能硼注入在n型外延层中形成交替的p型区从而形成超结结构。利用ISE-TCAD模拟器进行工艺器件模拟,模拟结果表明击穿电压最大有40%的提高,同时导通电阻也有明显的降低。采用高能注入形成超结VDMOS为减小VDMOS导通电阻提供了一种切实有效的方法。
作者:陆秋俊; 王中健 期刊:《电子器件》 2016年第03期
基于文献报道的4H-SiC材料的各向异性物理特性,首次提出4H-SiC基超结器件的各向异性物理模型,并对不同晶向的碰撞电离分别进行考虑。基于该模型,我们对(0001)和(112ˉ0)两种晶向晶圆的4H-SiC超结器件的电学特性进行了研究。与(112ˉ0)晶圆相比,(0001)晶圆的碰撞电离系数较小,可以实现更高的击穿电压VB。由于碰撞电离各向异性,与传统4H-SiC基器件相比,超结器件的二维电场分布可以将(112ˉ0)晶圆器件的击穿电压VB从(0...
作者:周东海 胡冬青 李立 魏峰 期刊:《电力电子技术》 2012年第12期
基于内透明集电极(ITC)IGBT技术,提出了一种ITC超结IGBT(SJ—IGBT)结构。利用器件仿真工具,研究了SJ-IGBT的导通、开关、短路特性,并与普通平面栅ITC-IGBT技术指标进行了对比。仿真重点侧重于局域载流子寿命控制层(LCLC)位置和控制层内载流子寿命对开关、短路特性的影响。结果显示,与ITC—IGBT相比,SJ—IGBT通态压降与关断损耗折中技术曲线更加靠近原点,综合性能指标优于普通ITC—IGBT;同时,SJ-IGBT短路特性对LCLC位...
作者:吴文杰 乔明 何逸涛 周锌 期刊:《电力电子技术》 2013年第12期
提出一种用于横向高压器件的曲率结扩展技术,并在横向双扩散MOSFET(LDM0s)上进行了实验验证。该技术采用一个轻掺杂的p-sub层,插入LDMOS的曲率结区域,从而将高掺杂的小曲率半径p-body/n.drift突变结调整为低掺杂的大曲率半径p-sub/n—drift结,降低了p-body/n.drift突变结的电场峰值,避免了在该处发生提前的雪崩击穿。该技术己成功应用于超结LDMOS,实验结果显示,应用了该技术的超结器件击穿电压达800V。
作者:曹琳 蒲红斌 陈治明 期刊:《固体电子学研究与进展》 2011年第05期
对浮结型及超结型肖特基势垒二极管静态及动态特性进行了解析及模拟。静态特性通过解析击穿电压与导通电阻之间的关系得到。反向恢复特性通过二极管电容随反向电压变化关系解释,商用混合模拟器MEDICI模拟结果表明浮结结构具有软恢复特性,软度因子为0.949。超结结构恢复特性较硬,软度因子为0.780 7。当考虑这两种耐压结构时,必须权衡静态及动态之间的关系。
作者:荆吉利 孙伟锋 期刊:《固体电子学研究与进展》 2009年第04期
为了改善超结MOSFET功率器件的终端击穿特性,提出了一种平面结终端技术,应用柱坐标下的泊松方程证明了这种技术的可行性。提出了超结功率器件终端技术的工艺实现方法并分析了终端结构的电压特性,使用这种超结终端技术仿真得到了一个600V的Coolmos。利用2维仿真软件Medici讨论了终端P柱的数量和宽度因素对击穿电压和表面电场的影响。结果发现,采用变间距的超结结构本身就可以很好地实现超结MOSFET功率器件的终端。
作者:孙华芳 荆吉利 孙伟锋 期刊:《电子器件》 2010年第04期
为六角形超结VDMOS器件提出了一种结终端结构,该终端结构采用与有源区相似的六角形晶格结构,但P柱和N柱的宽度均为有源区原胞晶格的一半。重点讨论了P柱的数量对表面电场的分布及击穿电压等的影响,模拟结果证实该终端结构的击穿电压大于600V,击穿点发生在终端与有源区之间的过渡区。
作者:胡涛 李泽宏 张波 期刊:《微电子学》 2011年第02期
超结MOSFET具有优越的静态直流特性。在已有成功设计600 V超结VDMOS经验的基础上,提出了相应的工艺方法。利用TCAD仿真软件,对主要的工艺参数和器件电学参数进行仿真优化,得到击穿电压为929 V、比导通电阻为23.67 m Ω·cm2的超结VDMOS。
作者:王丹 关艳霞 期刊:《电子设计工程》 2010年第02期
介绍功率器件的发展情况,随后分析比较SJMOSFET与FS—IGBT两种器件的工作原理及其性能特征,SJMOS-FET具有高开关频率,导通电阻小,损耗低等优点。而FS—IGBT则具有通态压降低,无拖尾电流等优点,使得它们在性能上优于传统的功率MOSFET与IGBT。
作者:王文廉 期刊:《固体电子学研究与进展》 2013年第03期
非平衡超结器件的电荷补偿能力在薄层SOI器件中受到限制,文中提出一种具有T型电荷补偿区的器件结构。通过漏端刻蚀的PSOI结构使硅衬底与埋氧层同时参与纵向耐压,可以提高非平衡超结n区的电荷补偿能力;在埋氧层刻蚀区增加垂直的n型补偿区,弥补埋氧层的缺失。由横向的非平衡超结n区和漏端垂直的n区共同构成T型补偿区,可以有效缓解薄层SOI超结器件中的衬底辅助耗尽效应,优化横向电场,提高器件的耐压。器件的制作可以通过改进传统的PSO...
作者:刘静 郭飞 高勇 期刊:《物理学报》 2014年第04期
提出一种超结硅锗碳异质结双极晶体管(SiGeCHBT)新结构.详细分析了新结构中SiGeC基区和超结结构的引入对器件性能的影响,并对其电流输运机制进行研究.基于SiGeC/Si异质结技术,新结构器件的高频特性优良;同时超结结构的存在,在集电区内部水平方向和垂直方向都建立了电场,二维方向上的电场分布相互作用大大提高了新结构器件的耐压能力.结果表明:超结SiGeCHBT与普通结构SiGeCHBT相比,击穿电压提高了48.8%;更重要的是S...
作者:朱辉 李海鸥 李琦 期刊:《固体电子学研究与进展》 2014年第05期
提出一种具有非均匀交叉分布P柱区(NCDP)的新型超结(SJ)LDMOS,NCDP SJ由一排嵌入在N漂移区的P柱区组成。该超结结构通过减少P区电荷来确保漂移区电荷平衡并且抑制了衬底辅助耗尽(SAD)效应,使得漂移区有均匀电场,器件获得一个高的击穿电压(BV)。另外,由于交叉分布的P柱区被N型区域包围着,目前工艺技术导致的电荷掺杂轻微不平衡对器件的性能影响在文中研究的结构中相对更小。仿真结果表明文中提出的漂移区为15μm的器件耐压达...
作者:刘嵘侃 谭开洲 唐昭焕 刘勇 冉明 期刊:《微电子学》 2014年第03期
提出了一种新颖的低导通电阻600V器件结构。该结构采用了掺杂深槽和分裂浮空埋层结构,可以克服普通分裂浮空埋层结构划片道边缘漏电大的问题,同时仍然保持了普通分裂浮空埋层结构具有的较低导通电阻的优势。数值仿真表明,采用这种结构的600V器件外延层比导通电阻在相同耐压下比理想平行平面结结构小43%,从73.3mΩ·cm2降低到41.7mΩ·cm2。
作者:马奎 杨发顺 傅兴华 期刊:《电子科技大学学报》 2015年第01期
在功率半导体器件中,高的反向击穿电压和低的正向导通电阻之间的矛盾关系是影响其发展的主要因素之一,选用超结结构替代功率半导体器件中的传统电压支持层能够有效缓解这一矛盾关系。该文设计和实现了一种超结肖特基二极管,其中的电压支持层采用P柱和N柱交替构成的超结结构。在器件的制作方面,选用成熟的单步微电子工艺,通过4次N型外延和4次选择性P型掺杂来实现超结结构。为便于对比分析,设计传统肖特基二极管和超结肖特基二...