基於部分複合埋層結構的橫向變RESURF技術高壓SOI LDMOS器件研究

《基於部分複合埋層結構的橫向變RESURF技術高壓SOI LDMOS器件研究》是依託重慶大學，由胡盛東擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於部分複合埋層結構的橫向變RESURF技術高壓SOI LDMOS器件研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：胡盛東
• 依託單位：重慶大學

中文摘要

針對SOI高壓LDMOS耐壓（BV）、比導通電阻（Ron,sp）及自熱效應（SHE）矛盾關係，項目提出“基於部分複合埋層的橫向變RRESURF”概念，研究基於該概念的器件結構、模型與流片驗證。. 項目有兩項創新：（1）提出基於部分複合埋層的橫向變RRESURF的SOI LDMOS新結構。利用橫向變RESURF條件調製橫向電場，提高橫向耐壓；增加最佳化的漂移區濃度，降低比導通電阻，並增加界面矽層電場而提高縱向耐壓；複合埋層中較薄的埋氧層及高熱導率的多晶矽加速熱量傳遞，緩解SHE；（2）提出新結構的耐壓模型。著眼物理層面揭示新結構高BV、低Ron,sp、低SHE機理，分區求解漂移區泊松方程，建立模型，獲得橫向變RESURF判據。對新器件進行流片研製。. 項目期望尋找一種新的獲得高BV、低Ron,sp及低SHE高性能SOI LDMOS器件的科學途徑，是與國際同步的超前性套用基礎研究。

結題摘要

基於SOI襯底的高壓積體電路集SOI技術、微電子技術和功率電子技術於一體，近年來得到了迅速發展，在武器裝備、航空航天、電力電子和其它高新技術產業有著極為廣泛的套用前景。SOI高壓積體電路的核心是SOI橫向高壓器件，對其的研究和發展一直是功率器件領域的熱點。當前國際上針對SOI橫向功率器件的研究主要集中在新器件結構和新理論模型兩個方面，最為關注的是如何有效提高擊穿電壓、降低比導通電阻以及緩解自熱效應。 本項目提出基於部分複合埋層的橫向變RESURF技術，獲得一種能有效緩解擊穿電壓、比導通電阻以及自熱效應對器件結構參數矛盾要求的途徑，研究具有高壓、低阻且具有良好熱性能的SOI高壓功率器件。項目設計具有複合埋層的SOI LDMOS器件結構，詳細分析該器件的工作機理，獲得各個結構參數與器件電學性能的定量關係，並通過求解泊松方程獲得該器件的耐壓模型。另外，項目基於體電場調製技術提出了一系列緩解功率器件耐壓與比導通電阻矛盾關係的新型功率器件結構，相繼提出具有浮空埋N+島的橫向功率器件、基於漂移區多重埋層的雙柵SOI LDMOS器件，以及具有浮空場版的槽型場氧新器件等一系列新的器件結構。在矽基器件研究基礎上，將研究拓展至寬禁帶功率器件領域，提出集成異質結二極體的SiC VDMOS器件。項目圓滿完成預期的研究目標。 本項目共發表SCI檢索期刊論文16篇，國際會議論文1篇，申請中國發明專利8項，其中已授權2項。項目共培養博士3名，碩士研究生8名，其中已經畢業碩士研究生6名。