600伏垂直沟结栅高速场效应晶体管

<正> 随着高速毫微秒脉冲技术的迅速发展,原有的电真空器件由于体积大、功耗大、寿命短、可靠性差等缺点,已不能适应当前高速毫微秒脉冲技术发展的需要。整机单位迫切要求实现高压高速脉冲源的固体化、小型化。这就推动了高压大电流高速半导体功率器件的发展。经过多年的努力,取得了很大进展,并已成为当前大功率半导体器件发展的一个引人注目的研究方向。 目前大力推广应用的器件主要有垂直沟道硅MOS场效应管,而高压垂直沟道结栅场效应晶体管的开发研制则近几年才开始。由于结栅场效应管是一种耗尽型器件,极间电容小,器件的开关速度优于MOS器件。在需要产生极窄宽度的高压脉冲场合下,垂直沟道结栅高压场效应晶体管是理想的固体器件。其优越的开关性能、温度特性不是双极型或MOS器件可以轻易取代的。     

新型的低高压MOS接口电路

本文介绍一种由八个高压MOS器件组成的低高压MOS接口电路.它采用与目前国际上先进的NMOS大规模集成电路工艺技术完全兼容的N阱硅栅等平面CMOS工艺,而不需要附加任何工艺步骤.本文描述了高压MOS器件的物理模型,介绍了器件结构和工艺设计,并给出了高压MOS器件的漏击穿电压时沟道长度、漂移区长度、离子注入剂量和延伸源场极的关系的实验结果.这种高压MOS器件的漏击穿电压最大可达400V(在零栅偏压时),最大饱和漏电流可达35mA(在栅压为10V时),而导通电阻低到600(?)(在栅压为10V时).     

新颖的双栅高压MOS集成电路

本文分析了高压MOS器件中的负阻效应,描述了负阻击穿机理的物理模型,提出了一种新颖的双栅高压MOS结构,有效地抑制了负阻击穿,从而提高了器件的可靠性.     

普通运放和MOS管搭建高压源精确测量击穿电压和漏电流

在中小功率半导体器件的参数测试中,不乏一些高压的器件,如何准确稳定地测出这类器件的击穿电压和漏电流是此类仪器最关键的问题之一.解决办法之一是要有个精度高且可程控的电压源作为测试基准源,而市场上输出电压达千伏级的运放器价格昂贵,且购买困难.本文通过普通运算放大器和MOS管构成可程控0～1000V高压运算放大器,并介绍其电路在半导体综合参数测试仪中的应用.     

功率集成电路TID加固环栅器件研究现状综述

总结了标准工艺下功率集成电路中总剂量辐射(TID)加固环栅MOS器件与环栅功率器件的研究现状,归纳了不同结构形态的环栅器件的性能优劣,推荐8字形环栅MOS器件、华夫饼功率器件及回字形LDMOS器件结构用于功率集成电路的TID加固设计。同时,阐述了现有环栅MOS器件等效W/L的建模情况,提出保角变换是环栅MOS器件等效W/L精确建模的重要方法,最后还给出了环栅器件建库的基本流程。     

一种适用于开关电容电路的MOS开关栅增压电路

提出了一种新的MOS器件栅增压电路,它在减小MOS开关导通电阻的同时,减少了衬偏效应以及MOS开关输出信号的失真.该电路采用了O.13μm 1.2V/2.5V CMOS工艺,HSPICE的仿真结果表明该栅增压电路适用于高速低电压开关电容电路.     

一种适用于开关电容电路的MOS开关栅增压电路

提出了一种新的MOS器件栅增压电路,它在减小MOS开关导通电阻的同时,减少了衬偏效应以及MOS开关输出信号的失真. 该电路采用了0.13μm 1.2V/2.5V CMOS工艺,HSPICE的仿真结果表明该栅增压电路适用于高速低电压开关电容电路.     

一种用于电源管理IC的电流采样电路

利用高压集成功率集成器件,设计了一种用于电源管理IC的电流采样电路.此采样电路具有结构简单、精度高、耐高压(＞800 V)、低损耗等特点;同时实现了功率芯片的自供电功能,无需外加芯片供电电源.     

光控MOS栅固态继电器的电路分析与模拟

光控MOS栅固态继电器是由MOS栅控晶闸管、开关三极管、光电耦合器、增强型MOSFET和齐纳二极管组成的新型开关器件。文章提出了光控MOS栅固态继电器的电路结构，详细分析了它的工作原理及其光电特性。     

由栅氧损伤引起闩锁效应的失效分析

随着MOS器件特征尺寸的缩小和栅氧化层厚度的减薄,栅氧损伤成为MOS集成电路在实际应用中的主要失效模式之一.闩锁是CMOS集成电路结构所固有的寄生效应,寄生的可控硅结构一旦被特定条件触发,会在电源与地之间形成大电流通路,导致整个器件失效.对一例由栅氧损伤引起器件闩锁效应的失效进行分析.通过微光显微镜(EMMI)技术和激光诱导阻值变化(OBIRCH)技术进行失效定位,在电路板级通信状态下进行闩锁效应复现及验证.最后通过分析损伤所在的电路功能和器件结构,阐述闩锁效应形成的机理.     

超薄栅MOS结构恒压应力下的直接隧穿弛豫谱

随着器件尺寸的迅速减小 ,直接隧穿电流将代替 FN电流而成为影响器件可靠性的主要因素 .根据比例差值算符理论和弛豫谱技术 ,针对直接隧穿应力下超薄栅 MOS结构提出了一种新的弛豫谱——恒压应力下的直接隧穿弛豫谱 (DTRS) .该弛豫谱保持了原有弛豫谱技术直接、快速和方便的优点 ,能够分离和表征超薄栅 MOS结构不同氧化层陷阱 ,提取氧化层陷阱的产生 /俘获截面、陷阱密度等陷阱参数 .直接隧穿弛豫谱主要用于研究直接隧穿注入的情况下超薄栅 MOS结构中陷阱的产生和复合 ,为超薄栅 MOS结构的可靠性研究提供了一强有力工具 .     

高压MOS集成电路及其应用

本文分析了MOS器件漏耐压低的原因,实现高耐压的途径和高耐压MOS器件的结构,最后着重介绍了偏置栅高压MOS IC的应用.     

90 nm PDSOI MOSFET 热阻研究

对90 nm PDSOI MOSFET的热阻进行了提取与研究.以H型栅MOSFET为研究对象,将源体二极管作为温度敏感器,通过测量源体结电流与器件温度的关系以及源体结电流与器件功率的关系,获得MOS器件功率与器件温度的关系,从而获取MOS器件热阻值.实验结果表明,该工艺下PMOS器件的热阻比NMOS器件大,其原因是PM...     

超薄栅MOS结构恒压应力下的直接隧穿弛豫谱

随着器件尺寸的迅速减小,直接隧穿电流将代替FN电流而成为影响器件可靠性的主要因素.根据比例差值算符理论和弛豫谱技术,针对直接隧穿应力下超薄栅MOS结构提出了一种新的弛豫谱--恒压应力下的直接隧穿弛豫谱(DTRS).该弛豫谱保持了原有弛豫谱技术直接、快速和方便的优点,能够分离和表征超薄栅MOS结构不同氧化层陷阱,提取氧化层陷阱的产生/俘获截面、陷阱密度等陷阱参数.直接隧穿弛豫谱主要用于研究直接隧穿注入的情况下超薄栅MOS结构中陷阱的产生和复合,为超薄栅MOS结构的可靠性研究提供了一强有力工具.     

一种应用于可编程模拟电路的EEPROM单元

为改善传统EEPROM在可编程模拟电路应用中的不足,提出了一种新型的单层多晶EEPROM单元结构,与常见的单层多晶EEPROM结构相比,该结构采用双N阱、附加栅结构实现,与标准数字CMOS工艺兼容,具有写入电流控制准确、阈值电压低的特点.通过对器件的分析及仿真,验证了该结构在模拟电路应用中的有效性.     

500V高压集成电路LCH1016的研制

本文采用N阱硅栅CMOS工艺和自绝缘偏移栅高压MOS器件结构，研制出500V高压集成电路LCH1016，重点讨论了高压器件结构对击穿电压的影响及其导通电阻特性，给出了LCH1016的电路逻辑、版图设计及工艺参数控制。     

MOSFET曾被称为“摸死管”

功率MOSFET(MOS场效应晶体管)和将MOS技术与双极技术相结合而衍生的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是当前功率半导体器件的主流产品。然而，在上世纪60年代后期，我国研制MOSFET的初期，不管是分立的MOSFET还是MOS集成电路，都曾在安装、运输、存贮和应用中莫明其妙地发生栅击穿和阈值电压y，漂移等损坏现象。很快，对这种新颖器件就被传为“MOS，MOS，一摸就死”的“摸死管”，使它陷入可靠性和稳定性问题的困境。     

具有ESD防护及过流保护功能的VDMOS设计

提出了一种芯片集成实现ESD防护及过流保护功能的VDMOS器件设计。在对电流采样原理分析的基础上,提出了一种适用于功率器件的局域电流采样方法及对应的过流保护电路结构,该方案具有结构简单、低功耗的特点。利用反向串联多晶硅二极管实现对VDMOS器件栅氧化层的ESD保护。完成了VDMOS的工艺流程设计,实现了保护电路中各子元件与主功率器件的工艺兼容。二维数值模拟表明:所设计的过流保护电路在室温下能实现38.4 A的限流能力,ESD保护能够达到2 000 V(HBM),能有效提高VDMOS在系统中的稳定性和可靠性。     

离子注入技术在半导体器件制造中的广泛应用

1971年5月在西德召开了半导体离子注入技术的第二届国际会议,根据该会的报导,离子注入技术在半导体器件制造中的用途日益广泛,现综合介绍其用途的几个方面如下: 1、离子注入MOS技术。据美国休斯公司的介绍,这方面的技术包括:离子注入自对准栅、阈值控制技术、垂直壁离子掺杂形成互补MOS、MOS微波器件、离子注入技术形成高压MOS及在二氧化硅中形成抗辐射的电荷、电子陷阱等。现仅举两例,离子注入实现的自对准栅比硅栅、钼栅等自对准结构更好,沟道长度短,栅与漏的复盖更进一步     

功率半导体器件热管理

功率半导体器件也称为电力电子器件,是电力电子技术的基础,也是构成电力电子变换电路的核心器件。功率半导体器件几乎用于所有的电子产品、电子设备制造业。功率半导体器件对于高温、低温或温度交变较为敏感,由于该类器件在电路中承担着主要功率的调节功能,并承担着大部分功率调节电应力。所以必须对功率半导体器件的热管理高度关注,提升电路的可靠性。本文主要针对功率半导体器件的应用开展热管理分析。