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高频SIC VDMOSFET可靠性结构优化设计
1
作者 丁子悦 袁昊 汤晓燕 《微纳电子与智能制造》 2024年第3期22-26,共5页
SiC MOSFET器件因SiC材料高禁带宽度与良好的热导率成为新一代功率器件的重要研究方向。随着电力电子应用技术的快速发展,在新能源汽车、智能家电等领域愈发火热的背景下,提升器件工作频率以实现功率模块小型化及高能效成为重要的发展... SiC MOSFET器件因SiC材料高禁带宽度与良好的热导率成为新一代功率器件的重要研究方向。随着电力电子应用技术的快速发展,在新能源汽车、智能家电等领域愈发火热的背景下,提升器件工作频率以实现功率模块小型化及高能效成为重要的发展方向。目前,裂栅结构被广泛应用于高频SiC VDMOSFET功率器件设计中,然而在反向耐压的应用场景下,裂栅结构边缘存在着电场集中的缺点。为解决裂栅SiC VDMOSFET器件面临的栅可靠性问题,进行仿真实验并验证了改善裂栅边缘电场集中现象的新型优化结构。在器件设计过程中,中央植入物结构或虚栅结构可以通过优化电场分布来提高器件性能,从而提升高频SiC VDMOSFET器件的可靠性。利用Sentaurus TCAD仿真发现,在1 200 V反向耐压下,裂栅结构的栅氧化层峰值和伪栅极结构峰值分别下降了32.2%与73.5%。仿真结果表明,在对高频SiC VDMOSFET器件设计的过程中,通过优化电场分布可以有效改善栅极氧化物面临的电场集中问题,为提高高频器件的性能及改善可靠性提供指导。 展开更多
关键词 分裂栅 虚栅 中央植入物 SiC vdmosfet 栅氧化层可靠性
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4H-SiC和6H-SiC功率VDMOSFET的单粒子烧毁效应 被引量：13
2
作者 刘忠永 蔡理 +3 位作者 刘小强 刘保军 崔焕卿 杨晓阔 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第2期80-85,共6页
对基于4H-SiC和6H-SiC的垂直双扩散MOSFET(VDMOSFET)的单粒子烧毁(SEB)效应进行了对比研究。建立了器件的二维仿真结构,对不同SiC材料构成的器件物理模型及其材料参数进行了修正。利用Silvaco TCAD软件进行了二维器件的特性仿真,得到了... 对基于4H-SiC和6H-SiC的垂直双扩散MOSFET(VDMOSFET)的单粒子烧毁(SEB)效应进行了对比研究。建立了器件的二维仿真结构,对不同SiC材料构成的器件物理模型及其材料参数进行了修正。利用Silvaco TCAD软件进行了二维器件的特性仿真,得到了两器件SEB效应发生前后的漏极电流曲线和电场分布图。研究结果表明,4H-SiC和6H-SiC VDMOSFET的SEB阈值电压分别为335 V和270 V,发生SEB效应时的最大电场强度分别为2.5 MV/cm和2.2 MV/cm,4H-SiC材料在抗SEB效应方面比6H-SiC材料更有优势。所得结果可为抗辐射功率器件的设计及应用提供参考。 展开更多
关键词 碳化硅(SIC) 单粒子烧毁(SEB) 垂直双扩散MOSFET((vdmosfet)) SEB阈 值电压 二维器件仿真
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典型VDMOSFET单粒子效应及电离总剂量效应研究 被引量：5
3
作者 楼建设 蔡楠 +2 位作者 王佳 刘伟鑫 吾勤之 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期428-433,共6页
利用252Cf源和60Coγ射线源对典型VDMOSFET进行单粒子效应和电离总剂量效应模拟试验,给出典型VDMOSFET的单粒子烧毁(SEB)、单粒子栅穿(SEGR)效应测量结果以及不同偏置条件下漏源击穿电压随辐照剂量的变化情况。结果表明,VDMOSFET对SEB和... 利用252Cf源和60Coγ射线源对典型VDMOSFET进行单粒子效应和电离总剂量效应模拟试验,给出典型VDMOSFET的单粒子烧毁(SEB)、单粒子栅穿(SEGR)效应测量结果以及不同偏置条件下漏源击穿电压随辐照剂量的变化情况。结果表明,VDMOSFET对SEB和SEGR效应以及VDMOSFET漏源击穿电压对电离总剂量效应比较敏感,空间应用时需重点考虑VDMOSFET的抗SEB和SEGR能力;考核VDMOSFET的抗电离总剂量效应能力时对阈值电压和击穿电压等敏感参数应重点关注。 展开更多
关键词 vdmosfet 单粒子烧毁 单粒子栅穿 电离总剂量效应
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低阻VDMOSFET的优化设计与制造 被引量：3
4
作者 石广源 罗华 +2 位作者 高嵩 王中文 阎冬梅 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2003年第9期58-59,78,共3页
文章对9926型双N沟增强型VDMOSFET进行了结构和版图的优化设计。给出了该器件的纵横向结构参数,材料的物理参数和版图总体结构。单胞结构的优化设计使单胞密度达到204万个/cm2,比国际市场现有产品的单胞密度(156万个/cm2)提高了30%。这... 文章对9926型双N沟增强型VDMOSFET进行了结构和版图的优化设计。给出了该器件的纵横向结构参数,材料的物理参数和版图总体结构。单胞结构的优化设计使单胞密度达到204万个/cm2,比国际市场现有产品的单胞密度(156万个/cm2)提高了30%。这种设计采用浅n+注入工艺可使器件生产成本下降31%。最后对研制结果进行了分析讨论。 展开更多
关键词 低阻vdmosfet 优化设计 制造 导通电阻 CAD 电阻率
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低压VDMOSFET导通电阻的优化设计 被引量：5
5
作者 赵野 张颖 +1 位作者 高嵩 石广元 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第3期247-252,共6页
对低压VDMOSFET导通电阻Ron的各个构成部分进行了理论分析 ,较为详细地讨论了窗口区和多晶硅栅区的尺寸和比例对器件的导通电阻的影响 .通过这些分析和计算 ,得出了VDMOSFET单元设计的最佳原则 ,并给出了低压条件下最佳单元尺寸 .
关键词 单胞尺寸 特征电阻 vdmosfet 优化设计 集成电路 导通电阻
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VDMOSFET的T_(ox)与特征导通电阻R_(onA)的关系 被引量：3
6
作者 王中文 高嵩 石广源 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第1期36-39,共4页
介绍了功率VDMOSFET导通电阻的模型 ,重点讨论了栅SiO2 厚度Tox对特征导通电阻RonA的影响 ,经过大量的理论计算 ,给出了击穿电压为 2 0V时VDMOSFET的Tox与RonA的关系曲线 .
关键词 Tox 特征导通电阻 RonA 功率vdmosfet 单胞电阻 功率容量 栅极SiO2厚度
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六角形单胞功率VDMOSFET特征导通电阻模型 被引量：3
7
作者 高嵩 石广源 王中文 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第1期28-31,共4页
介绍了六角形单胞功率VDMOSFET特征导通电阻的数学模型 ,计算了不同漏源击穿电压下 ,各种电阻分量在特征导通电阻中所占的比例 ,分析了阻值随电压变化的原因 .
关键词 六角形单胞 功率vdmosfet 特征导通电阻 数学模型 击穿电压 功率损耗
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n沟VDMOSFET单粒子烧毁的二维数值模拟 被引量：3
8
作者 郭红霞 陈雨生 +3 位作者 张义门 王伟 赵金龙 周辉 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期608-611,共4页
应用半导体器件二维模拟软件Medici对功率MOSFET器件单粒子烧毁SEB(Single EventBurnout)效应开展了理论模拟研究。理论模拟与以往的实验结果比较吻合,证明采取的物理模型的正确性。得到了SEB灵敏度与载流子浓度、基区宽度和发射结掺杂... 应用半导体器件二维模拟软件Medici对功率MOSFET器件单粒子烧毁SEB(Single EventBurnout)效应开展了理论模拟研究。理论模拟与以往的实验结果比较吻合,证明采取的物理模型的正确性。得到了SEB灵敏度与载流子浓度、基区宽度和发射结掺杂浓度等参数的变化关系,提出了改善SEB的几种加固措施。该模型对于评估器件SEB效应提供了理论方法。 展开更多
关键词 vdmosfet 二维数值模拟 发射结 基区 功率MOSFET 半导体器件 理论模拟 单粒子 变化关系 证明
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减小VDMOSFET反向传输电容的研究 被引量：3
9
作者 张鹤鸣 李跃进 戴显英 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第8期69-71,共3页
为减小VDMOS的反向传输电容，设计了三种体内结构与常现VDMOS相同而表面结构不同的器件实验结果表明，三种结构器件的反向传输电容与常规VDMOS相比都有较大幅度的降低，在Vds＝10V时，分别下降了36％、56％和72％
关键词 VDHOS 反向传输电容 vdmosfet
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VDMOSFET的最佳化设计研究(500V) 被引量：3
10
作者 张雯 阎冬梅 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期34-37,共4页
以正方形单胞为例,较系统地分析了VDMOSFET的特征导通电阻与结构参数之间的关系.重点讨论了N沟道VDMOSFET的P^-体扩散区结深X_(jp)-和栅氧化物厚度T_(ox)对器件特征导通电阻R_(onA)的影响.首次给出了多晶硅窗口区尺寸P_w和多晶区尺寸P_... 以正方形单胞为例,较系统地分析了VDMOSFET的特征导通电阻与结构参数之间的关系.重点讨论了N沟道VDMOSFET的P^-体扩散区结深X_(jp)-和栅氧化物厚度T_(ox)对器件特征导通电阻R_(onA)的影响.首次给出了多晶硅窗口区尺寸P_w和多晶区尺寸P_T的最佳化设计比例P_w/P_T与x_(jp)-和T_(ox)的关系.最后阐述了器件的最佳化设计思想. 展开更多
关键词 vdmosfet 最佳化设计 特征导通电阻 多晶区尺寸 窗口区尺寸
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VDMOSFET结构设计 被引量：2
11
作者 刘刚 刘三清 +1 位作者 秦祖新 应建华 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1991年第5期115-120,共6页
本文论述了具有垂直沟道、多单元结构的高电压、大电流功率MOS场效应晶体管(VDMOSFET)的设计理论及方法.并从四个方面阐述了其结构特点,提供了具体设计参数及部分二维数值分析结果.
关键词 vdmosfet 半导体器件 结构设计
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功率VDMOSFET的瞬态热阻抗测量 被引量：2
12
作者 贾松良 邓志宏 张向民 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 1994年第3期45-49,共5页
介绍了利用ＶＤＭＯＳＦＥＴ的寄生ｐｎ结二极管Ｄｓｄ作为温敏元件来测量功率ＶＤＭＯＳ管热阻抗的方法；给出了温敏参数中温度系数和几类功率ＶＤＭＯＳ管瞬态热阻抗的测量结果；讨论了对热阻抗测量准确度有较大影响的四个因素。其结... 介绍了利用ＶＤＭＯＳＦＥＴ的寄生ｐｎ结二极管Ｄｓｄ作为温敏元件来测量功率ＶＤＭＯＳ管热阻抗的方法；给出了温敏参数中温度系数和几类功率ＶＤＭＯＳ管瞬态热阻抗的测量结果；讨论了对热阻抗测量准确度有较大影响的四个因素。其结果，在一定条件下进行的瞬态热阻抗测量可用来监测ＶＤ－ＭＯＳ管的芯片粘接质量和用作功率ＶＤＭＯＳ管的快速热筛选。 展开更多
关键词 vdmosfet 瞬态热阻抗 测量
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高压VDMOSFET中的快恢复体二极管的设计新方法 被引量：1
13
作者 石广源 张俊松 +1 位作者 张雯 闫冬梅 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第1期38-41,共4页
提出了一种提高高压垂直双扩散MOS场效应晶体管(VDMOSFET)的体二级管恢复速度的新方法.在这一方法中,肖特基接触集成于VDMOSFET中的每一单胞中.据此生产的样品的实验结果表明,对于500V/2A的VDMOSFET,反向恢复电荷减小了50%,体二极管的... 提出了一种提高高压垂直双扩散MOS场效应晶体管(VDMOSFET)的体二级管恢复速度的新方法.在这一方法中,肖特基接触集成于VDMOSFET中的每一单胞中.据此生产的样品的实验结果表明,对于500V/2A的VDMOSFET,反向恢复电荷减小了50%,体二极管的恢复因数增大了60%. 展开更多
关键词 体二极管 恢复速度 肖特基接触 vdmosfet
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VDMOSFET的CAD系统软件中数据类型的设计 被引量：2
14
作者 宋丽丽 刘歧 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第2期135-137,共3页
初步探讨了在VDMOSFET的CAD系统软件设计中有关数据类型的设计及相应的一些处理方法。
关键词 vdmosfet CAD系统软件 数据类型 计算公式型数据 数表型数据 图型数据 设计方法
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VDMOSFET沟道区的研究 被引量：1
15
作者 石广源 李严 +1 位作者 李永亮 高嵩 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第1期11-14,共4页
讨论了影响沟道长度及沟道的夹断区长度的因素,通过沟道区的优化促进了VDMOSFET性能的提高.
关键词 沟道长度 夹断区 vdmosfet
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VDMOSFET终端场板的设计考虑 被引量：3
16
作者 张颖 陈炳全 石广元 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第4期332-335,共4页
对最基本的场板结构 ,通过理论推导 ,深入讨论了场板下氧化层厚度与击穿电压、氧化层玷污所带正电荷电量之间的关系 ;又给出了场板长度值与击穿电压和P+区结深之间的关系 .
关键词 场板 氧化层厚度 场板长度 击穿电压 功率器件 vdmosfet 结构设计
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VDMOSFET的终端优化设计 被引量：1
17
作者 孙嘉兴 杨颖 林爽 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第3期228-231,共4页
主要介绍了VDMOSFET的终端优化设计,讨论了已有终端结构中的场环、场板技术,工作原理.以一种新型的高频VDMOSFET与模拟栅相结合的结构为例,详细讨论了场板在减少反馈电容、提高器件的击穿电压、降低导通电组、改善跨导、提高输出电阻、... 主要介绍了VDMOSFET的终端优化设计,讨论了已有终端结构中的场环、场板技术,工作原理.以一种新型的高频VDMOSFET与模拟栅相结合的结构为例,详细讨论了场板在减少反馈电容、提高器件的击穿电压、降低导通电组、改善跨导、提高输出电阻、改进安全工作区方面的理论机制及作用. 展开更多
关键词 vdmosfet 结终端 击穿电压
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VDMOSFET的最佳设计 被引量：2
18
作者 王中文 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期27-30,共4页
以正方形单胞为例,较系统的分析了VDMOSFET的物理机制及其工作原理,并通过大量计算找出多晶硅窗口区尺寸Lw和多晶硅尺寸Lp的最佳设计比例,阐述了器件的最佳化设计思想.
关键词 vdmosfet 设计 正方形单胞 特征导通电阻 单胞尺寸 功率场效应器件
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高压VDMOSFET的最佳设计 被引量：2
19
作者 王中文 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期367-370,共4页
介绍了功率VDMOSFET导通电阻的模型,重点讨论了PW与PT对特征导通电阻RonA的影响,经过大量的理论计算,给出了击穿电压为500V,TOX与RonA的关系曲线.首次提出RonA与PW/PT有最佳比例关系.
关键词 功率vdmosfet 导通电阻 特征电阻 单胞
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功率VDMOSFET的优化设计 被引量：3
20
作者 高玉民 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 1991年第10期31-34,6,共5页
本文推导出在外延层穿通击穿情况下均匀掺杂外延层电阻率和厚度的关系式及使外延层理想比电阻达到最小值时电阻率和厚度的精确表达式.文中揭示了VDMOSFET 以往设设中存在的问题.提出了整体优化的方法并考虑了终端的影响.
关键词 功率vdmosfet 优化设计
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