寄生电容

寄生的含义就是本来没有在那个地方设计电容．但由于布线构之间总是有互容,互感就好像是寄生在布线之间的一样．所以叫寄生电容。     

一种新的不受寄生电容影响的电容式传感器接口电路

给出了一种新的用于微小电容检测的接口电路 .在电荷传送电路的基础上,引入了一个用于参考微变电容读出的电荷传送电路部分,将检测电路与参考电路的输出进行差分放大,从而大大提高了电路的稳定性和检测灵敏度,同时此电路也保持了电荷传送电路检测微小电容变化不受寄生电容影响的特性.     

一种新的不受寄生电容影响的电容式传感器接口电路

给出了一种新的用于微小电容检测的接口电路 .在电荷传送电路的基础上,引入了一个用于参考微变电容读出的电荷传送电路部分,将检测电路与参考电路的输出进行差分放大,从而大大提高了电路的稳定性和检测灵敏度,同时此电路也保持了电荷传送电路检测微小电容变化不受寄生电容影响的特性.     

一种降低VDMOS导通电阻的新结构研究

本文提出了一种降低VDMOS导通电阻的新结构,从理论上分析了该结构在保证VDMOS器件击穿电压保持不变的前提下,可以降低VDMOS的比导通电阻约22%,同时该新结构仅需要在原VDMOS器件版图的基础上增加一个埋层,工艺可加工性较强。把该结构用于一款200V耐压的N沟道VDMOS器件的仿真分析,器件元胞的比导通电阻降低了23%,采用三次外延四次埋层的制作方式,器件的比导通电阻可以降低33%,该新结构在条栅VDMOS研制方面具有广阔的应用前景。     

100 V N沟道VDMOS寄生电容研究

从结构上对一种N沟道VDMOS器件的寄生电容进行研究,确定了栅氧化层厚度和多晶线宽是影响VDMOS器件寄生电容的主要因素;使用TCAD工具,对栅氧化层厚度和多晶线宽的变化对各个寄生电容的影响进行半定量分析,得到栅氧化层厚度每变化1 nm,关断时间变化4.9 ns和多晶线宽每变化0.2 μm,关断时间变化2.7 ns的结论,与实际测试结果吻合较好.将该结论用于100 V/N沟道VDMOS器件关断时间的精确控制,关断时间控制精度达到±10 ns,满足VDMOS芯片制造要求.     

一种VLD结构VDMOS终端设计

垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Vertical Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,VDMOS)终端设计中,场限环结构被广泛应用,但随着器件耐压的增加,场限环终端在效率、占用面积方面的劣势也越发明显。结合横向变掺杂的原理,在成熟的场限环工艺基础上,只更改深阱杂质注入窗口大小与距离,设计了一种800 V VDMOS终端结构,击穿电压仿真值达到938.5 V,为平行平面结击穿电压的93.29%,有效终端长度仅为137.4 μm。     

一种改善功率VDMOS单粒子栅穿的新结构研究

本文分析了VDMOS器件在空间辐照环境中的单粒子栅穿机理,并基于这种机理提出了一种可以有效改善VDMOS器件单粒子栅穿的新结构。从理论上分析了该结构在改善VDMOS单粒子栅穿效应中的作用,仿真验证该结构可以提高SEGR阈值约120%,该结构在保证VDMOS器件击穿电压保持不变的前提下,可以降低VDMOS的比导通电阻约15.5%,同时该新结构仅需要在原VDMOS器件版图的基础上使用有源区的反版来代替有源区版,应用LOCOS技术实现厚氧化层来提高SEGR阈值,工艺可加工性较强。该新结构特别适用于对辐照环境中高压VDMOS器件的研制。     

功率VDMOS的EMI分析

针对功率VDMOS器件在实际应用中的电磁干扰(EMI)问题,对国内两家公司两款高压VDMOS产品进行应用于LED驱动电源模块的整机EMI测试以及VDMOS样管的动态特性测试,提出了功率VDMOS的EMI噪声优化方案。分析结果表明:适当增大VDMOS的寄生栅电阻R_g,增大VDMOS的输入电容C_(iss)和米勒电容C_(gd)可改善VDMOS器件EMI性能,但这会增加VDMOS器件的开关损耗。因此,在器件设计时需根据实际应用折中考虑。     

一种基于VDMOS技术的浅沟槽平面栅MOSFET新结构

本文基于VDMOS技术提出了一种浅沟槽平面栅MOSFET（TPMOS）新结构,其中浅沟槽位于VDMOS多晶硅平面栅下方n-漂移区的两元胞中央。与传统的VDMOS结构相比,新结构不仅可以显著改善器件的导通电阻(RON)和击穿电压(VBR),减小它们对栅极长度的依赖,而且除浅沟槽外,制作工艺与VDMOS完全兼容。采用TPMOS结构可为器件设计和制造提供更大的自由度。     

高压VDMOS电容的研究

本文主要研究了VDMOS电容的组成,详细分析了Ciss、Coss和Crss这3个VDMOS电容参数的定义和各自对应的特性,并从模拟上着重分析了沟道长度和栅氧厚度对电容的影响.文中提出一种反馈电容较低的VDMOS新单元结构,在相同的尺寸条件下,新结构单元Qg*Rdson的优值较之传统型设计显著下降.     

减小VDMOS密勒电容和反向恢复电荷的研究

提出了在VDMOS FET中减小密勒电容和反向恢复电荷的一种新结构，该结构结合了肖特基接触和分段多晶硅栅的方法。数值分析仿真结果表明，在相同器件单元尺寸下，该结构优于常规VDMOS FET，密勒电容Cgd可减少73．25％，Qgd和导通电阻优值减小65．02％，显示出很好的Qgd*Rds（on）改善性能；同时，反向恢复电荷减少了40．76％。     

VDMOS的虚拟栅结构

文中设计了一个虚拟栅结构的VDMOS,该结构可以减小漏栅反馈电容Cras,使其接近于零.因此,对于相同的模块电压率,虚拟栅结构可以使MOS器件有一个更短的沟道,同时也因为有一个更大的栅漏交叠区域而使导通电阻减小.这样,器件跨导也可以提高.经过ISE仿真模拟,虚拟栅结构比原始分栅结构的击穿电压提高了近42%,而电流输出特性也更好更稳定.     

具有超低导通电阻阶梯槽型氧化边VDMOS新结构

基于国际上Liang Y C提出的侧氧调制思想,提出了一种具有阶梯槽型氧化边VDMOS新结构.新结构通过阶梯侧氧调制了VDMOS高阻漂移区的电场分布,并增强了电荷补偿效应.在低于300V击穿电压条件下这种结构使VDMOS具有超低的比导通电阻.分析结果表明:较Liang Y C提出的一般槽型氧化边结构,器件击穿电压提高不小于20%的同时,比导通电阻降低40%～60%.     

具有超低导通电阻阶梯槽型氧化边VDMOS新结构

基于国际上Liang Y C提出的侧氧调制思想,提出了一种具有阶梯槽型氧化边VDMOS新结构.新结构通过阶梯侧氧调制了VDMOS高阻漂移区的电场分布,并增强了电荷补偿效应.在低于300V击穿电压条件下这种结构使VDMOS具有超低的比导通电阻.分析结果表明:较Liang Y C提出的一般槽型氧化边结构,器件击穿电压提高不小于20%的同时,比导通电阻降低40%～60%.     

14 nm FinFET栅围寄生电容的建模与拟合

提出了一种基于保角映射方法的14 nm鳍式场效应晶体管(FinFET)器件栅围寄生电容建模的方法。对FinFET器件按三维几何结构划分寄生电容的种类,再借助坐标变换推导出等效电容计算模型,准确表征了不同鳍宽、鳍高、栅高和层间介质材料等因素对寄生电容的依赖关系。为了验证该寄生电容模型的准确性,对不同结构参数的寄生电容进行三维TCAD仿真。结果表明,模型计算结果与仿真结果的拟合度好,准确地反映了器件结构与寄生电容之间的依赖关系。     

CoolMOS导通电阻分析及与VDMOS的比较

为了克服传统功率MOS导通电阻与击穿电压之间的矛盾,提出了一种新的理想器件结构,称为超级结器件或CoolMOS,CoolMOS由一系列的P型和N型半导体薄层交替排列组成.在截止态时,由于p型和n型层中的耗尽区电场产生相互补偿效应,使p型和n型层的掺杂浓度可以做的很高而不会引起器件击穿电压的下降.导通时,这种高浓度的掺杂使器件的导通电阻明显降低.由于CoolMOS的这种独特器件结构,使它的电性能优于传统功率MOS.本文对CoolMOS导通电阻与击穿电压关系的理论计算表明,对CoolMOS横向器件:Ron·A=C·V2B,对纵向器件:Ron·A=C·VB,与纵向DMOS导通电阻与击穿电压之间Ron·A=C·V2.5B的关系相比,CoolMOS的导通电阻降低了约两个数量级.     

VDMOS场效应晶体管的研究与进展

介绍了新一代电力电子器件VDMOS的发展概况及工作原理，分析了其技术特点与优势，重点阐述了近年来国际上VDMOS在高压大电流及低压大电流方面所取得的理论及技术突破，通过不断改进的沟槽技术以及封装工艺提高了器件的整体性能，而Superjunction新结构、SiC新材料的采用突破了Si的高压应用理论极限。最后对未来的研究方向作了展望。