具有n埋层pSOI三明治结构的射频功率LDMOS的输出特性

提出了具有n埋层pSOI三明治结构的射频功率LDMOS器件.漏至衬底寄生电容是影响射频功率LDMOS器件输出特性的重要因素之一,寄生电容越小,输出特性越好.分析表明n埋层pSOI三明治结构的射频功率LDMOS漏至衬底的结电容比常规射频功率LDMOS和n埋层pSOI射频功率LDMOS分别降低46.6%和11.5%.该结构器件IdB压缩点处的输出功率比常规LDMOS和n埋层pSOI LDMOS分别提高188%和10.6%,附加功率效率从n埋层pSOI LDMOS的37.3%增加到38.3%.同时该结构器件的耐压比常规LDMOS提高了约11%.     

n埋层PSOI结构射频功率LDMOS的输出特性

提出了具有n埋层PSOI(部分SOI)结构的射频功率LDMOS器件.射频功率LDMOS的寄生电容直接影响器件的输出特性.具有n埋层结构的PSOI射频LDMOS,其Ⅰ层下的耗尽层宽度增大,输出电容减小,漏至衬底的结电容比常规LDMOS和PSOI LDMOS分别降低39.1%和26.5%.1dB压缩点处的输出功率以及功率增益比PSOI LDMOS分别提高62%和11.6%,附加功率效率从34.1%增加到37.3%.该结构器件的耐压比体硅LDMOS提高了14%.     

n埋层PSOI结构射频功率LDMOS的输出特性

提出了具有n埋层PSOI(部分SOI)结构的射频功率LDMOS器件.射频功率LDMOS的寄生电容直接影响器件的输出特性.具有n埋层结构的PSOI射频LDMOS,其Ⅰ层下的耗尽层宽度增大,输出电容减小,漏至衬底的结电容比常规LDMOS和PSOI LDMOS分别降低39.1%和26.5%.1dB压缩点处的输出功率以及功率增益比PSOI LDMOS分别提高62%和11.6%,附加功率效率从34.1%增加到37.3%.该结构器件的耐压比体硅LDMOS提高了14%.     

新型低Cgs射频LDMOS器件设计

为了降低栅源寄生电容Cgs,提出了一种带有阶梯栅n埋层结构的新型射频LDMOS器件;采用Tsuprem4软件对其进行仿真分析,重点研究了n埋层掺杂剂量和第二阶梯栅氧厚度对栅源寄生电容Cgs的影响,并结合传统的射频LDMOS基本结构对其进行优化设计。结果表明：这种新型结构与传统的射频LDMOS器件结构相比,使得器件的栅源寄生电容最大值降低了15.8%,截止频率提高了7.6%,且器件的阈值电压和击穿电压可以维持不变。     

具有部分n埋层的高压SJ-LDMOS器件新结构

针对衬底辅助耗尽效应降低常规super junction LDMOS(SJ-LDMOS)击穿电压的不足,提出了一种新的具有部分n埋层的高压SJ-LDMOS器件结构.通过该部分n埋层,不仅补偿了由于衬底辅助效应所致的电荷不平衡现象,实现了高的击穿电压,而且该埋层在器件正向导通时为电流提供了辅助通道,减小了器件导通电阻.分析了器件结构参数和参杂对器件击穿电压和导通电阻的影响,结果表明文中所提出的新结构具有高的击穿电压、低的导通电阻以及较好的工艺容差等特性.此外,该结构与智能功率集成技术兼容.     

具有部分n埋层的高压SJ-LDMOS器件新结构

针对衬底辅助耗尽效应降低常规super junction LDMOS(SJ-LDMOS)击穿电压的不足,提出了一种新的具有部分n埋层的高压SJ-LDMOS器件结构.通过该部分n埋层,不仅补偿了由于衬底辅助效应所致的电荷不平衡现象,实现了高的击穿电压,而且该埋层在器件正向导通时为电流提供了辅助通道,减小了器件导通电阻.分析了器件结构参数和参杂对器件击穿电压和导通电阻的影响,结果表明文中所提出的新结构具有高的击穿电压、低的导通电阻以及较好的工艺容差等特性.此外,该结构与智能功率集成技术兼容.     

衬底偏压对硅基高压器件新结构击穿电压特性的影响

提出基于衬底偏压技术的double RESURF结构,称为Sb double RESURF LDMOS。在n型衬底和n型漂移区之间嵌入p型外延层,阻挡器件阻断状态下的纵向电流通路,改变体内电场分布。衬底偏压加强漂移区电荷共享效应,降低漏极下方纵向电场峰,该技术对提高薄漂移区横向功率器件的纵向击穿电压尤其重要。结果表明,在保持较小导通电阻下,该结构较常规LDMOS击穿电压提高97%。     

有n埋层结构的1200V横向变掺杂双RESURF LDMOS研制

提出有n埋层的横向变掺杂双RESURF 新结构高压LDMOS器件.该结构器件与常规LDMOS相比,采用了相对较薄的外延层,使之与标准CMOS工艺的兼容性得到了改善.基于二维器件仿真软件MEDICI分析了n埋层的浓度、长度和p-降场层的杂质浓度分布对器件耐压的影响,并进行了器件和工艺的优化设计.在国内工艺生产线成功地研制出1200V高压LDMOS,并已用于1200V功率集成电路中.     

全耗尽型浮空埋层LDMOS的耐压特性

提出了一种新的全耗尽型浮空埋层LDMOS(FB-LDMOS)结构.全耗尽n型埋层在器件的体内产生新的电场,该电场调制了漂移区电场,使得在降低漂移区漏端电场的同时提高了源侧和中部电场REBULF效应.分析了埋层的浓度、厚度、长度等对器件击穿电压的影响.借助二维仿真软件MEDICI,该新结构的击穿电压由传统LDMOS的585.8V提高到886.9V,提高了51.4%.     

全耗尽型浮空埋层LDMOS的耐压特性

提出了一种新的全耗尽型浮空埋层LDMOS(FB-LDMOS)结构.全耗尽n型埋层在器件的体内产生新的电场,该电场调制了漂移区电场,使得在降低漂移区漏端电场的同时提高了源侧和中部电场REBULF效应.分析了埋层的浓度、厚度、长度等对器件击穿电压的影响.借助二维仿真软件MEDICI,该新结构的击穿电压由传统LDMOS的585.8V提高到886.9V,提高了51.4%.     

RF LDMOS功率器件关键参数仿真

在RF LDMOS功率器件中,击穿电压、截止频率fT和导通电阻Ron是器件的关键参数,为提高这几个器件性能参数可采取的各种措施又往往是相互矛盾和相互制约的。文中研究了几个参数之间的关系和优化方案。现在RF LDMOS功率器件在向高工作电压、高输出功率、高可靠性以及脉冲应用等方向发展。所研制器件采用沟背面源结构,采用场板技术降低栅漏电容,采用多晶硅金属硅化物结构降低栅阻。研制结果表明,在漏源工作电压6V、频率520MHz、连续波的测试条件下,输出功率达到5.6W,增益大于12dB,效率大于55%。     

L频段电流型D类功率放大器设计与实现

电流型D类功率放大器与传统电压型D类功率放大器相比,能够消除由非线性寄生电容所带来的功率损耗,因而取得更高的效率和适用于更高的频率段。在L频段实验仿真设计电流型D类放大器的电路并对其电路进行性能分析,最后实现了在1GHz频率点电流型D类功放电路,采用LDMOS场效应管,实际合成输出功率为8.3W,功率增益为14.2dB,漏极效率可达64.8%。     

S波段1OWLDMOS功率管匹配电路设计

RFLDMOSs}／率管具有高输出功率、高增益、高线性、良好的热稳定性等优点,广泛应用于移动通信基站、数字广播电视发射以及射频通信领域、微波雷达系统。阻抗匹配是LDMOS~率管应用电路设计的关键任务,LDMOS功率管匹配电路的主要任务是实现功率管的最大功率传输。文中选择中国电子科技集团公司第58研究所研制的S波段10wLDMOS功率管,利用微波仿真工具ADS设计外匹配电路。经过精心调试后,s波段LDMOSs}／率管输入回波损耗、增益、输出功率、效率、谐波等技术指标达到设计要求。完成匹配电路设计的S波段LDMOS功率管在3．1～3．4GHz频率范围内,输出功率大于13．8W,功率增益大于12．4dB,效率大于37．9％。     

硅LDMOS射频功率器件的发展历程与趋势

从芯片结构的变化以及可靠性的提升角度简述了LDMOS射频功率器件的发展历程及趋势,给出了LD-MOS的最新研制结果。现在LDMOS射频功率器件在向高工作电压、高输出功率、高可靠以及脉冲应用等方向发展。     

抑制浮体效应的薄膜SOI LDMOS

A novel CMOS-compatible thin film SOI LDMOS with a novel body contact structure is proposed. It has a Si window and a P-body extended to the substrate through the Si window, thus, the P-body touches the PC region to form the body contact. Compared with the conventional floating body SOI LDMOS(FB SOI LDMOS) structure, the new structure increases the off-state BV by 54%, decreases the specific on resistance by 20%, improves the output characteristics significantly, and suppresses the self-heating effect. Furthermore, the advantages of the low leakage current and low output capacitance of SOI devices do not degrade.     

新型功率器件SON-LDMOS的设计和研究

本文提出了一种新型的对称式SON LDMOS功率器件.在对器件击穿电压进行解析分析的基础上,利用Silvaco TCAD仿真软件Atals验证了漂移区设计对器件击穿电压的影响,证明了峰值击穿电压的存在.并且对比分析了SON　LD-MOS与SOI LDMOS击穿电压和寄生电容方面的优势,研究表明SON LDMOSD在击穿电压上比SOI LDMOS器件提高了近3倍,并且其寄生电容也较小,这为SON LDMOS在功率方面的应用提供了部分理论支持.     

新型图形化 SOI LDMOS结构的性能分析

提出一种图形化SOILDMOSFET结构,埋氧层在器件沟道下方是断开的,只存在于源区和漏区.数值模拟结果表明,相对于无体连接的SOI器件,此结构的关态和开态击穿电压可分别提高57%和70%,跨导平滑,开态I-V曲线没有翘曲现象,器件温度低100K左右,同时此结构还具有低的泄漏电流和输出电容.沟道下方开硅窗口可明显抑制SOI器件的浮体效应和自加热效应.此结构具有提高SOI功率器件性能和稳定性的开发潜力.