PDP扫描驱动芯片的新型200VP沟功率MOSFET及工艺研究

提出了一种适合PDP扫描驱动芯片的高压P沟道ED-LDMOS器件结构,源漏击穿电压及栅耐压均达到220V以上.通过添加P型扩展阱,能够有效降低P+漏极边缘电场60%,减轻漏极电流汇聚效应,抑制寄生双极型晶体管开启,从而原器件开启态耐压(180V)提高了40V;同时设计了能与0.6μm标准低压CMOS工艺完全兼容的制备工艺,特别提出一种厚栅氧与多晶栅的刻蚀方法——余量刻蚀法,有效防止由于光刻误差引起的栅源短路击穿.     

LDD MOSFET表面横向电场模型及其应用

本文提出了一种计算LDD(Light-Doped Drain)MOSFET表面横向电场的解析模型.该模型含LDD MOSFET几何和掺杂参数,可用以计算具有不同长度、结深及掺杂的轻掺杂漏区的LDD MOSFET表面横向电场,并可计算常规MOSFET和缓交漏MOSFET的表面横向电场.用该模型算得结果与用FD-MINIMOS进行数值计算得到的结果相符.基于该模型算得的电场结果,可计算衬底电流,并进而计算击穿电压.该模型可十分简便地确定LDDMOSFET的最佳几何参数的掺杂参数,为LDD MOSFET的设计提供便利的工具和快速的参数提取方法.     

高压功率VDMOST的SPICE直流模型

基于高压VDMOST的物理机理和特殊结构,详细分析、推导了漂移区电阻、埋层电阻、内部节点电压及内部耗尽层宽度随外加偏压变化而变化的情形;采用数值计算的方法,建立了较精确的高压六角型VDMOST三维物理模型,进而提出了VDMOST的直流(DC)等效电路模型.该模型由level3 NMOS管、控制源、电容等元件组成,较准确地模拟了高压器件的特性.与以往文献的结果相比,该模型物理概念清晰,准确性高,避免过多工艺参数引入的同时,简化了等效电路.将该模型嵌入SPICE进行仿真,得到了全电压范围内连续的I-V特性曲线,与实际测试结果相比,误差接近5%.     

互嵌式壳型电极探测器的三维电学性能仿真

提出了一种基于闭合式壳型电极探测器(closed shell-electrode detector,CSED)的互嵌式壳型电极探测器(interleaved shell-electrode detector,ISED,中国专利#zl201721077852.6),通过减少死区来提高电荷收集效率.该文对ISED的新设计理念进行了详细的讨论.利用Silvaco TCAD工具对ISED的电学特性进行了三维模拟,包括电势分布和电场分布.在可形成有效阵列的"组合单元"中,ISED由嵌套的壳型电极引入的死区是CSED中的一半.ISED单元中交错壳型电极引入的对电性能的干扰是最小的,并且低电场区保持在方形单元内的两个对角上.该文还对探测器的全耗尽电压、电容、击穿电压、I-V和C-V特性进行了模拟,并给出了结果 .     

平面高反压器件的优化设计与工艺分析

本文用有限差分法解两维泊松方程,分析了在带有场限制环的平面高反压器件的制作中,硅表面不同的正电荷对最优环间距和击穿电压的影响及在掩膜间距不变的情况下击穿电压对衬底掺杂浓度和结深的灵敏性.这些结果对实际工艺生产有指导意义.     

硅单晶杂质补偿度对超高反压大功率晶体管耐压特性的影响

一、引言 超高反压大功率晶体管DF104是电视机的重要电子器件。提高其质量和合格率是发展国产电视机的重要课题之一。在严格的器件设计和工艺条件下,采用低补偿度的优质硅单晶材料,能有效地提高这晶体管的击穿电压及其合格率,从而降低其成本。 实验用的衬底硅单晶片是电阻率大体相同(P≈80Ωom)的N-Si。实验时,从同一硅单晶锭切下硅片,用55K低温霍尔法和迭代法抽样检测其杂质补偿度K,再将和抽样检测样品相邻的硅片,经严格抛光清洗之后投片生产晶体管。每次生产条件严格保持相同。对生产出的晶体管,统测其耐压BV_(ceo)和BV_(cbo)及其合格率ξ,η等。合格率ξ和η分别定义为耐压≥某额定耐压BV_(ceo)和BV_(cbo)的成品数对总成品数之比。     

光谱连续的脉冲真空紫外(VUV)辐射源研究

报道了一种光谱连续的真空紫外辐射源的设计和特性研究。为提高其辐射强度,辐射源设计在高气压、短脉冲状态工作。实验测得当充氢0.2~0.9MPa、极距0.4~0.8mm时,辐射源击穿电压为4~10kV,脉冲宽度1.2~2.2×10^-7s.与充氢压强、极间距有关,用Meek的击穿判据,理论计算了击穿电压,用放电通道膨胀理论,计算了放电脉冲宽度,发现两者都与实验基本相符。真空紫外辐射源的轴向光谱辐亮度,用一事先标定好的真空紫外光谱探测系统测量,其连续光谱辐射主要在140~160nm和175~200nm两个区间,来源于氢分子辐射,其最大积分轴向辐亮度可达11mW/Sr·cm²。     

前途灿烂的VMOS功放电路

<正> 一、半导体器件的一颗新星 VMOS管是1976年才问世的一种新型半导体器件,它是在集中了电子管,双极型晶体管和单极型晶体管优点的基础上做成的,其优点主要表现在:输入阻抗高(约为10~8Ω以上),是电压控制器件,向信号源索取的功率甚微;开关速度快(开关时间为ns级):工作频率范围宽而高;反馈电容小;无热失控或二次击穿,具有负的电流温度系数;低的开启(或导通)电压;转移特性曲线的线线性好以及高的跨导等。因此,它是继双极型和单极型管之后,又一种具有开拓型的有源半导体器件,尤其是它的大电流和电流负温度系数,使它成为发展大功率器件的佼佼者。它的出现,引起了电子工业世界的极大兴趣,也被誉为是一种比较理想的有源器件。     

一种微电网分布式电源的下垂控制策略

针对微电网中多个分布式电源之间的复杂协调控制问题,提出了一种微电网分布式电源的下垂控制策略,可实现微电网增切负载、微电网运行模式切换时对分布式电源电压和频率的平滑控制.该方法依据下垂控制原理,研究了P-f和Q-U下垂特性,设计了基于输出滤波器、功率控制器、电压电流双环控制器的下垂控制器,建立了下垂控制器的仿真模型及对等控制策略下的微电网仿真模型.通过Matlab/Simulink仿真结果,分析了微电网在孤岛、并网及运行模式切换时各分布式电源的频率、电压和功率的变化规律,验证了下垂控制策略的正确性和可行性.     

一种新型低电容像素探测器的设计与模拟

该文提出了一种新型的低电容硅像素探测器,其目的就是降低电子噪声.该探测器是一种新的电极几何结构,有效电极面积减小,结构新颖,同时保持敏感部分体积不变.利用三维软件Silvaco TCAD对探测器的各种特性进行了详细的模拟,这些特性包括电场、电势、全耗尽电压和电容.通过这些设计、模拟和计算,与传统探测器比较,得出了新的结论 .     

使用永磁同步发电机和boost斩波电路的风力发电系统

为了从变化的风中获得最大功率,永磁同步发电机风力发电系统通常采用变速运行方式,因此需要一个三相整流器带一个大容量的电容器和电流控制电压源逆变器.由于整流器的非线性特性,在永磁同步发电机(PMSG)中会引起高密度低频率的谐波电流,结果使电机总的损耗增加.若在风电能量转换系统中使用boost斩波器,可以同时实现最大功率跟踪,输出电压调节和谐波削弱.仿真结果证明提议的系统是可行的.     

离子注入拉通雪崩光电二极管的电场模型

应用离子注入技术制作n+-p-π-p⁺拉通型雪崩光电二极管时(Si-RAPD),可以用高斯型杂质分布模型求得到它的电场模型.找到了倍增因子M与电压间关系,详细讨论了电场强度E对击穿电压V_B,耗尽层宽度W和有效离化率比值k_eff等影响.计算值与实测值符合较好.应用本模型,对Si-RAPD进行最佳设计是十分方便的.     

小尺寸功率VDMOS晶体管中准饱和效应的研究

分析了功率VDMOS晶体管在小尺寸时准饱和效应的成因,并对其进行了理论证明和模拟验证.研究结果表明,在晶体管导通状态下,由于寄生JFET电阻R_j和MOS沟道电阻R_ch的分压作用,致使在MOS沟道内载流子漂移速度由饱和变为不饱和,而在寄生JFET沟道中载流子漂移速度由不饱和变为饱和,造成器件在高栅源电压V_GS时,器件漏端电流I_DS大小与栅源电压V_GS无关,从而形成准饱和效应.     

基于车载数据库协同触发的高铁LTE-R切换算法

进一步提升高铁的信道切换性能具有重要的现实意义.基于信号功率和车载数据库协同触发机制提出了应用于高速铁路下一代通信专网LTE-R(long term evolution for railway)的新型切换算法,将数据库基站信息和信号功率实测信息的比对结果作为切换触发的判据,能实现中断快速重连和切换锁定等功能.仿真结果表明,该新型切换算法能有效提升LTE-R的信道切换性能,在重叠区关键位置点的触发效率比传统算法提升43.7%,切换成功率达到了99.5%.该协同触发切换算法在LTE-R高铁通信专网上具有广阔的应用前景.     

同步调相机转子出厂耐压试验研究

河南漯河调相机工程即将投运,该工程基于"两交一直"电网规划,工程系统作用有两点。一是就近支撑豫南电网500kV电网电压,防止天中直流、青豫直流双极闭锁后豫东南电网电压崩溃事故。二是为天中直流、青豫直流故障后换相电压的恢复提供支撑,提高直流运行稳定性。本文基于国内调相机工程建设背景,详细介绍了同步调相机转子出厂耐压试验相关要求、耐压试验时可能出现的问题和解决办法。同时,以河南漯河调相机工程为例,详细介绍了转子出厂耐压试验的步骤,并对河南漯河1号调相机转子进行了耐压试验。研究表明,试验结果符合设计标准和采购规范。     

我国碳化硅器件制造关键装备研发取得重大进展

正以碳化硅(Si C)为代表的第三代半导体产业是全球战略竞争新的制高点。Si C器件具有极高的耐压水平和能量密度,可有效降低能量转化损耗和装置的体积重量,满足电力传输、机车索引、新能源汽车、现代国防武器装备等重大战略领域对高性能、大功率电力电子器件的迫切需求,被誉为带动"新能源革命"的"绿色能源"器件。但长期以来,我国Si C器件的研制生产主要依赖进口。Si C器件关键装备的成功研发对加快解决全产业链的自     

我国碳化硅器件制造关键装备研发取得重大进展

正以碳化硅(Si C)为代表的第三代半导体产业是全球战略竞争新的制高点。Si C器件具有极高的耐压水平和能量密度,可有效降低能量转化损耗和装置的体积重量,满足电力传输、机车索引、新能源汽车、现代国防武器装备等重大战略领域对高性能、大功率电力电子器件的迫切需求,被誉为带动"新能源革命"的"绿色能源"器件。但长期以来,我国Si C器件的研制生产主要依赖进口。Si C器件关键装备的成功研发对加快解决全产业链的自     

窄栅效应的二维数值分析

在MOS器件的二维窄栅效应(NGE)的数值分析中;引入了迁移率模型.改进了chung-Sah的常数迁移率近似的结果.发现其电导曲线的斜率随棚压增大由增加变为减少;其阈值电压的窄栅效应变化比常数迁移率时的大,并提出了新的窄栅效应阈值电压模型公式.当从实验上或二维计算中已知一个窄栅器件以及宽栅器件的电导——栅压特性后,就可推知其它栅宽器件的阈值电压.此模型公式用二维计算值及实验值进行了验证.     

轻掺杂漏LDD MOSFET的工艺及特性

对LDD MOSFET的两种形成技术——侧向刻蚀和边墙技术进行了分析和比较,证明了边墙技术对控制轻掺杂区域长度具有更高的精确性;同时,利用边墙技术和全离子注入工艺,在硅栅NMOS工艺基础上,成功地制得了1μm沟道长度的LDD MOSFET.测试结果表明,LDD MOSFET击穿电压高于常规MOSFET 3V以上,同时阈值电压的短沟效应明显减小.这些优点意味着LDD MOSFET结构在VLSI中有着广泛的应用前景.     

多晶硅CWAr^＋激光再结晶功率窗的探讨

近年来在绝缘衬底上激光再结晶的多晶硅膜内制作SOI器件受到广泛重视.人们对SOI结构的制备及性质,尤其是对多晶硅层和绝缘衬底间的界面面性质进行了广泛的研究.作者曾提出激光功率窗口的概念,激光功率在这个窗口内,才能制出性能良好的SOI再结晶材料.降低窗口对应的功率,拓宽功率窗口是SOI材料和器件制备中的重要问题.