高压LDMOS器件ESD初始失效问题及其优化方向研究

研究了LDMOS在ESD放电过程中的机理及二次触发的现象,通过对LDMOS器件关键尺寸的优化设计与结构的改进,结合器件计算机辅助设计技术(TCAD)仿真、传输线脉冲(TLP)测试以及失效分析(FA)等手段,改善了其初始失效问题。同时大幅提升了LDMOS的ESD泄放能力,并进一步总结了LDMOS器件的ESD性能的优化方向。     

ESD应力下LDMOS器件软失效的分析及优化

分析了发生软失效的两种原因:电场诱导和热诱导。针对一种采用0.35μm BCD工艺的LDMOS器件,讨论了改变器件漂移区长度对软泄漏电流的影响。最终通过对漂移区长度以及源端和衬底接触间距的优化,消除了器件原先存在的软泄漏电流现象,并且没有过分增大器件的触发电压。     

700V高压LDMOS器件瞬态失效机理研究

详细分析了700V横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件瞬态失效机理的特性。研究表明触发器件寄生晶体管开启的失效功率不仅与器件内部温度有关,同时也与电场分布有关。器件温度影响寄生阱电阻和衬底电流的大小,而电场分布影响器件内部碰撞电离。器件温度与电场分布均与栅脉冲参数有密切关系。为了阐述栅脉冲参数对器件温度的影响,模拟仿真了器件的热响应曲线。     

新型的功率器件--射频LDMOS

射频LDMOS功率器件与普通双极型功率器件相比,结构合理、增益高、热稳定性好、性价比高,广泛应用于通信、广播、航空、军事电子等领域。文中对射频LDMOS功率器件的发展趋势、应用前景及主要性能作了较详细的分析,通过实验得出结论,LDMOS功率器件可用于固态发射机中。     

18V LDMOS器件ESD电流非均匀分布的模拟和测试分析

通过二维器件仿真,分析单指、多指18V nLDMOS器件在静电放电防护中电流分布的非均匀性问题。经仿真分析可知,寄生三极管的部分导通是单指器件电流分布不均匀的原因;器件的大面积特征、材料本身的不均匀性等因素导致叉指不同时触发,同时,由于nLDMOS各叉指基极被深N阱隔离,先被触发的叉指无法抬高未触发叉指的基极电位帮助其开启,是多指器件电流分布不均匀的原因。器件的TLP(Transmission line pulse)测试结果与仿真分析吻合,指长分别为50μm和90μm的单指器件ESD电流泄放能力分别为21mA/μm和15mA/μm;指长为50μm的单指、双指、四指和八指器件的ESD失效电流分别为1.037A、1.055A、1.937A和1.710A,不与指数成比例增大。     

BP神经网络法在高压LDMOS器件设计中的应用

利用一个3×5×1的3层BP神经网络结构对高压LDMOS的器件性能进行优化设计.将3个重要的工艺参数n-drift层注入剂量、p-top层注入剂量和p-top层长度作为网络的输入,LDMOS击穿电压作为网络的输出,利用训练得到的网络对工艺参数进行优化.结果表明,训练样本和测试样本的网络输出值和通过TCAD工具得到的测量值均非常接近,得到的最优工艺参数非常理想.     

LDMOS器件静电放电失效原理及防护方法

探讨了LDMOS器件在静电放电脉冲作用下的失效现象和机理,阐述了LDMOS器件受到静电放电脉冲冲击后出现的软击穿现象,和由于寄生npn管导通产生的大电流引起器件局部温度过高,导致金属接触孔熔融的器件二次击穿现象.分析对比了不同栅宽、不同LOCOS长度和埋层结构LDMOS器件的静电放电防护性能.证实了带埋层的深漏极注入双RESURF结构LDMOS器件在静电放电防护方面的显著优势.     

50～75 MHz 1200 W脉冲功率LDMOS器件的研制

分析了工作于甚高频(VHF)频段的千瓦级横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的输出功率、漏极效率及功率增益等关键参数在设计时应考虑的因素,在此基础上,采用0.8 μm LDMOS工艺成功研制了一款工作于VHF频段的脉冲大功率硅LDMOS场效应晶体管(LDMOSFET).设计了用于50～ 75 MHz频带的宽带匹配电路.研制的器件击穿电压为130 V.在工作电压为50 V,工作脉宽为1 ms,占空比为30％的工作条件下测试得到,器件的带内输出功率大于1 200 W,功率增益大于20 dB,漏极效率大于65％,抗驻波比大于10∶1.     

MOS器件的ESD失效

静电放电(ESD)对半导体器件,尤其是金属氧化物半导体(MOS)器件的影响日趋凸显,而相关的研究也是备受关注.综述了静电放电机理和3种常用的放电模型,遭受ESD应力后的MOS器件失效机理,MOS器件的两种失效模式;总结了ESD潜在性失效灵敏表征参量及检测方法;并提出了相应的静电防护措施.     

LDMOS器件ESD防护特性分析与优化设计

LDMOS器件具有高输出功率、高增益、高线性、良好的热稳定性等优点,广泛应用于功率集成电路中,但在ESD防护过程中易发生双回滞而降低ESD鲁棒性。基于0.25μm Bipolar-CMOSDMOS工艺,分析了LDMOS器件峰值电场的转移是发生双回滞现象并引起弱鲁棒性的主要原因,提出阳极用P+替代N+的版图改进方法。TLP测试制备的LDMOS器件显示,器件漏电流稳定维持在10-8A量级,二次失效电流大于9 A。结果表明,抑制的双回滞能有效增强鲁棒性,使其适用于高压功率集成电路的ESD防护。     

LDMOS的局部电热效应分析

分析了LDMOS(1ateral DMOS)在一次雪崩击穿后的局部电热效应.提出并证明了等温分析和电热分析分别得到的LDMOS的触发点是不同的;分析了局部晶格温度在空间上的分布特点;并提出晶格温度弛豫时间会影响漏极电压弛豫时间.从而证明LDMOS工作于ESD(electro-static discharge)保护的大电流区时,电热分析比等温分析的模拟结果与实验结果符合得更好.     

LDMOS的局部电热效应分析

分析了LDMOS (lateral DMOS）在一次雪崩击穿后的局部电热效应. 提出并证明了等温分析和电热分析分别得到的LDMOS的触发点是不同的；分析了局部晶格温度在空间上的分布特点;并提出晶格温度弛豫时间会影响漏极电压弛豫时间.从而证明LDMOS工作于ESD (electro-static discharge）保护的大电流区时，电热分析比等温分析的模拟结果与实验结果符合得更好.     

LCCC封装器件热疲劳失效分析及结构优化研究

针对LCCC封装器件在温度循环载荷下焊点开裂的问题,首先分析其失效现象和机理,并建立有限元模型,进行失效应力仿真模拟。为降低焊点由封装材料CTE不匹配引起的热应力,提出了两种印制板应力释放方案,并分析研究单孔方案中不同孔径和阵列孔方案中不同孔数量对热疲劳寿命的影响。之后,为降低对PCB布局密度的影响,提出一种新型的叠层焊柱应力缓冲方案,进行了不同叠层板厚度和焊柱间距的敏感度分析。结果表明,更大的开孔面积、更小的叠层板厚度、更密的焊柱可有效降低焊点应力,提高焊点热疲劳寿命,使得LCCC封装器件焊点热疲劳可靠性得到有效提高。     

LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用研究与实践

介绍了LDMOS 功率器件的特性,通过与传统Si 功率器件相比较,LDMOS 器件具有低成本、高增益、高线性度、热稳定性好和高可靠性等特点,在固态雷达发射系统中有广阔的应用前景,本文对LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用进行理论分析,并利用LDMOS 功率器件设计制作了P 波段300W 功放组件,对LDMOS 功率放大组件进行性能测试,根据试验数据分析应用LDMOS 功率器件对固态雷达发射系统的影响。     

电子器件的失效分析

为了研究材料晶体形态与器件性能的关系及其形成机理,寻求提高器件质量的依据,利用显微设备、电子探针等对电子器件引脚可焊接性极差的失效现象进行了分析.     

电子器件的失效分析

为了研究材料晶体形态与器件性能的关系及其形成机理,寻求提高器件质量的依据,利用显微设备、电子探针等对电子器件引脚可焊接性极差的失效现象进行了分析.     

电子器件的失效分析

为了研究材料晶体形态与器件性能的关系及其形成机理，寻求提高器件质量的依据，利用显微设备、电子探针等对电子器件引脚可焊接性极差的失效现象进行了分析.