一种100V分离栅沟槽MOSFET的优化设计北大核心CSCD

把多个侧壁阶梯氧化层应用于分离栅沟槽MOSFET(Split-Gate Trench MOSFET,SGT结构),并把改进的结构称为多阶梯侧壁氧化层分离栅沟槽MOSFET(Multi-Step Sidewall Oxides Split-Gate Trench MOSFET,MSO结构),之后介绍了MSO结构的器件结构和制备工艺,重点借助TCAD仿真软件对MSO结构的外延层掺杂浓度、顶部侧氧厚度与底部侧氧厚度进行优化,最终仿真得到击穿电压为126V,特征导通电阻为30.76mΩ·mm^2和特征栅漏电荷为0.351nC·mm^(-2)的MSO结构.在近似相等的击穿电压下,与传统SGT结构相比,MSO结构的特征导通电阻及特征栅漏电荷均有所降低,这两项参数综合反映器件的优值(FOM=Qgd,sp×RonA)降低了39.6%.     

半导体器件金铝键合的寿命研究

金铝键合失效是MOSFET器件常见的失效模式之一,主要是由于金属间化合物的生成,影响了金铝键合的接触电性能,从而导致键合强度下降,接触电阻升高。针对这种失效模式,进行了三种不同高温条件下的加速寿命试验,并对这三种试验的器件进行金铝键合现象观察,对目前工艺水平下的金铝键合寿命进行了评估。     

国产中高压抗辐照功率MOSFET单粒子效应

功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)空间使用时易遭受重离子轰击产生单粒子效应(单粒子烧毁和单粒子栅穿)。本文对国产新型中、高压(额定电压250 V,500 V)抗辐照功率MOSFET的单粒子辐射效应进行了研究,并采取了有针对性的加固措施,使器件的抗单粒子能力显著提升。结果表明：对250 V KW2型功率MOSFET器件进行Bi粒子辐照,在栅压等于0 V时,安全工作的漏极电压达到250 V;对500 V KW5型功率MOSFET器件进行Xe粒子辐照,在栅压等于0 V时,安全工作的漏极电压达到400 V,并且当栅压为-15 V时,安全工作的漏极电压也达到400 V,说明国产中、高压功率MOSFET器件有较好的抗单粒子能力。     

一种电荷平衡结构的沟槽MOSFET的优化设计

为了降低传统沟槽MOSFET的导通电阻和栅漏电容,科研人员提出一种具有电荷平衡结构的SG-RSO MOSFET。在此基础上,利用电荷平衡理论计算出SG-RSO MOSFET结构的主要参数,并借助TCAD仿真软件对外延层厚度及其掺杂浓度、场板氧化层厚度和沟槽深度等主要参数进行合理优化设计。最终,仿真得到击穿电压为92.6 V、特征导通电阻为19.01 mΩ·mm²、特征栅漏电容为1.45 nF·cm-2的SG-RSO MOSFET。该器件性能优于传统沟槽MOSFET。