150V抗輻射VDMOS的設(shè)計.pdf

1、隨著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，功率器件可靠性和抗惡劣環(huán)境能力已然成為現(xiàn)代化軍事及航空航天等領(lǐng)域的重要研究課題。抗輻射加固器件的低需求量與工藝線特殊性致使其電學(xué)性能落后于同時代商業(yè)產(chǎn)品。因此，研究功率器件的輻射效應(yīng)并設(shè)計與現(xiàn)代化生產(chǎn)線兼容的抗輻射器件生產(chǎn)工藝流程意義重大。
　　本文首先在VDMOS基本結(jié)構(gòu)與工藝流程研究的基礎(chǔ)上，針對器件不同工作狀態(tài)分析了相應(yīng)的物理模型，討論了VDMOS擊穿電壓、閾值電壓和導(dǎo)通電阻的計算方法，并簡要探討

2、了場限環(huán)和場板在終端結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
　　其次，在SEB輻射效應(yīng)的一維分析模型和二維數(shù)值仿真模型基礎(chǔ)上，討論了CIA效應(yīng)與三極管擊穿特性的關(guān)系。綜合考慮VDMOS的寄生三極管及CIA電流放大系數(shù)，提出了擬光觸發(fā)晶閘管模型與新的SEB臨界條件。利用仿真軟件MEDICI驗證了SEB的電壓特性與位置關(guān)系，得出了器件的SEB敏感區(qū)域為溝道與外延層邊界，并指出了頸區(qū)的特殊性?；陬i區(qū)附近SEB電流響應(yīng)中由柵漏電流引起的SEB塌陷現(xiàn)象，提出了全

3、新的柵致單粒子燒毀(SEGIB)模型，解釋了傳統(tǒng)SEB效應(yīng)與柵漏電流對該區(qū)域SEB現(xiàn)象的共同影響，并用因子γSG表征這一影響的大小。
　　然后，在原有SEB數(shù)值仿真判定模型基礎(chǔ)上，提出了新的SEB復(fù)合判定法，將器件的SEB電流響應(yīng)與擊穿特性相結(jié)合，利用交點電壓精確判定抗輻射能力。對這種復(fù)合判定法進一步優(yōu)化后，結(jié)合器件輻射敏感區(qū)域，提出了SOLA點與S參數(shù)以表征器件的SEB加固能力的方法，并用此方法對常見輻射加固措施進行研究，發(fā)現(xiàn)局