RF LDMOS功率晶體管特性表征.pdf

1、RF LDMOS功率晶體管以其低成本、高性能的優(yōu)勢(shì)，在射頻功率領(lǐng)域中的應(yīng)用日漸突出。晶體管的射頻性能主要由其內(nèi)部的寄生參數(shù)決定，這些寄生參數(shù)影響器件的關(guān)鍵性能指標(biāo)，如線性度、增益和噪聲系數(shù)等。深入研究這些參數(shù)與器件結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，有助于預(yù)測(cè)寄生效應(yīng)產(chǎn)生的原因，以及如何在器件設(shè)計(jì)中盡量減少這些寄生效應(yīng)，優(yōu)化器件性能。
　　 本文基于靜電勢(shì)的拋物線近似，通過(guò)求解p-外延層和n-漂移區(qū)的二維泊松方程，建立了具有法拉第屏蔽罩的射頻LDM

2、OS功率晶體管漏源擊穿電壓解析模型。與已發(fā)表模型相比，由于泊松方程求解范圍除了n-漂移區(qū)以外還包含p-外延層，本文中提出的模型增加了對(duì)p-外延層摻雜濃度對(duì)擊穿電壓影響的描述。通過(guò)模型計(jì)算結(jié)果與相應(yīng)的器件數(shù)值仿真以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的比較，一方面驗(yàn)證了模型的有效性，另一方面定量分析了器件結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對(duì)擊穿電壓的影響。在此基礎(chǔ)上，利用所得模型分析了怎樣合理選擇器件參數(shù)中的漂移區(qū)長(zhǎng)度、法拉第罩長(zhǎng)度、漂移區(qū)摻雜濃度和外延層摻雜濃度以同時(shí)優(yōu)化各種器

3、件性能指標(biāo)，如擊穿電壓、導(dǎo)通電阻和反饋電容。此外，考慮到外延層電阻和電容的影響，本文給出了RF LDMOS的小信號(hào)等效電路，并通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到了相應(yīng)器件模型參數(shù)的提取方法，進(jìn)而利用器件的去嵌入小信號(hào)S參數(shù)測(cè)試結(jié)果，完成了對(duì)小信號(hào)等效電路模型參數(shù)的提取工作。根據(jù)不同偏置條件下的提取結(jié)果并結(jié)合相應(yīng)的器件仿真數(shù)據(jù)，我們?cè)敿?xì)分析了n-漂移區(qū)長(zhǎng)度與法拉第罩長(zhǎng)度等關(guān)鍵器件尺寸對(duì)包括源電阻、柵電阻、漏電阻、柵源電容、柵漏電容、漏源電容以及跨導(dǎo)等決定器