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作者:李旭泓;孙与飏;刘腾;张加宏;
单位:南京信息工程大学集成电路学院;无锡华润上华科技有限公司;
摘要:传统对绝缘体上硅(SOI)横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的优化主要集中在关态下电离电荷场优化。而实际工作过程中,开态下的载流子会破坏漂移区的电荷平衡,从而直接影响器件的安全工作区(SOA)和可靠性。提出了载流子的动态电荷场调制机理,分析其对器件表面电场的调制作用。基于该机理,设计了一种补偿型双阱变掺杂SOI LDMOS器件结构。通过在传统器件中引入双阱变掺杂技术,优化了器件表面电场,并显著扩展了SOA。进一步采用兼容工艺制备了高压CMOS器件。实验结果显示,n型LDMOS器件关态击穿电压(V_B)>300 V,栅压15 V下的开态V_B>200 V;p型LDMOS器件关态V_B>200 V,栅压-15 V下的开态V_B>300 V。该器件在关态和开态下的V_B均可满足200 V应用需求,适用于宽SOA。
关键词:绝缘体上硅(SOI);;横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS);;电荷场调制;;宽安全工作区(SOA);;载流子电荷
基金资助:国家自然科学基金(42275143)