新型高壓LEDMOS器件的模型及驗(yàn)證.pdf

1、功率集成電路的需求量與日俱增，方興未艾。高壓體硅LEDMOS(Lateral Extended Drain MOS)作為用于功率集成電路的一種新型橫向高壓MOS器件，得到廣泛關(guān)注和研究。理論模型對(duì)提高 LEDMOS器件的擊穿電壓、降低導(dǎo)通電阻以及提高可靠性具有十分重要的意義，但尚未見(jiàn)用于高壓 LEDMOS器件優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)理論模型，因此，對(duì)高壓LEDMOS器件理論模型的研究至關(guān)重要。 論文研究并建立了高壓LEDMOS的表面電場(chǎng)/

2、電壓模型、導(dǎo)通電阻模型、Kirk效應(yīng)模型以及溫度分布模型，基于這些模型設(shè)計(jì)出新型的高性能高壓LEDMOS器件，同時(shí)建立了LEDMOS器件的 Hspice模型，并成功應(yīng)用于PDP驅(qū)動(dòng)芯片電路，經(jīng)流片測(cè)試，滿足PDP系統(tǒng)需求。在課題研究過(guò)程中，申請(qǐng)了專利26項(xiàng)，其中 15 項(xiàng)獲得授權(quán)。論文對(duì)功率器件及功率集成電路的發(fā)展主要作出如下貢獻(xiàn)： 1、研究并提出了能同時(shí)應(yīng)用于器件關(guān)態(tài)和開(kāi)態(tài)的高壓體硅RESURF LEDMOS器件的表面電場(chǎng)/電

3、壓模型，揭示了不同場(chǎng)極板以及場(chǎng)極板下不同氧化層厚度與電場(chǎng)/電壓分布的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 2、研究并提出了高壓LEDMOS器件的導(dǎo)通電阻模型，該模型可以直接指導(dǎo)降低LEDMOS器件導(dǎo)通電阻的設(shè)計(jì)，并成功研制出優(yōu)化結(jié)構(gòu)的LEDMOS器件，其導(dǎo)通電阻比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)降低30％以上，相關(guān)成果獲得4項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。 3、提出一種漂移區(qū)分段線性注入的方法并建立了模型，據(jù)此研制出一種新型的LEDMOS器件，該器件的擊穿電壓比常規(guī)的LEDMOS提高5

4、8.8％，導(dǎo)通電阻降低87.4％。該成果申請(qǐng)了2項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。 4、在分析高壓LEDMOS器件的可靠性和熱效應(yīng)的基礎(chǔ)上提出了LEDMOS器件的Kirk效應(yīng)模型和表面溫度分布模型，為高可靠的LEDMOS器件優(yōu)化設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。 5、基于上述結(jié)果，優(yōu)化設(shè)計(jì)出高壓NLEDMOS和PLEDMOS器件，并提出了相應(yīng)的Hspice模型，運(yùn)用該模型仿真后，并經(jīng)流片驗(yàn)證，高壓LEDMOS器件成功應(yīng)用于高壓集成電路，相關(guān)成果已獲得3項(xiàng)國(guó)