曲率效應(yīng)對PN結(jié)擊穿電壓的有效作用.pdf

1、PN結(jié)構(gòu)成了幾乎所有半導(dǎo)體功率器件的基礎(chǔ)，其雪崩擊穿電壓直接決定了相關(guān)器件的工作電壓范圍。在實(shí)際制造中PN結(jié)的結(jié)面不是理想的平面，一般認(rèn)為結(jié)面的曲率效應(yīng)將導(dǎo)致結(jié)的擊穿電壓低于同等條件下的平行平面結(jié)，以此為基礎(chǔ)發(fā)展出了一系列降低或消除曲率效應(yīng)的結(jié)終端技術(shù)如場板、場限環(huán)、磨角、耗盡區(qū)腐蝕以及VLD等。
　　經(jīng)分析PN結(jié)耗盡區(qū)的理想電場分布，本文提出曲率效應(yīng)并不總是有害的，在適當(dāng)條件下曲率效應(yīng)可改善耗盡區(qū)電場分布從而提高PN結(jié)擊穿電壓，

2、該情況對應(yīng)的曲率是有效曲率。文章首先分析了理想柱面結(jié)和理想球面結(jié)中存在的曲率效應(yīng)對擊穿電壓的影響，提出有效曲率出現(xiàn)的條件及其對應(yīng)的漂移區(qū)摻雜，進(jìn)一步提出利用有效曲率改善任意形貌的PT型N+N-P+/P+P-N+結(jié)擊穿電壓的兩個必要條件。
　　作者以PiN二極管和SOI LDMOS為例說明有效曲率對器件擊穿電壓的提高，并附帶分析了曲率效應(yīng)的引入方式，器件其它性能參數(shù)如速度、開態(tài)損耗等受有效曲率的影響，證明有效曲率在實(shí)際的功率器件設(shè)計(jì)