横向槽栅双极晶体管的闩锁特性研究

提出一种新颖的横向槽栅双极晶体管（ Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ） 结构．此结构可明显改善器件的闩锁效应．通过数值模拟，比较了 Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ 结构与 Ｌ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 结构的闩锁电流密度大小，讨论了 Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ 结构闩锁电流密度与该结构的ｎ ＋ 和ｐ ＋ 阴极区域设计的关系．在相同５ 微米ｎ ＋ 阴极长度下， Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ 结构闩锁电流密度比 Ｌ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 结构提高了７ ．７ 倍， Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ结构闩锁电流密度大小随槽栅与ｐ ＋ 阴极之间距离减小而增大．     

功率LDMOS阈值电压温度系数的优化分析

讨论高压LDMOS阈值电压的温度特性,并给出了它的温度系数计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:通过提高沟道掺杂浓度或减少栅氧化层能够降低阈值电压随温度的变化.阈值电压的温度系数可以用温度的线性表达式来计算,从而可以得出功率LDMOS阈值电压的温度系数最优化分析.     

高压功率LDMOS阈值电压温度系数的分析

分析了高压LDMOS在-27℃至300℃温度范围内的温度特性,并给出了阈值电压温度系数的计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:高压LDMOS的阈值电压温度系数在相当宽的温区内是一常数;可用温度的线性表达式来计算阈值电压温度系数;薄栅氧化层和高沟道掺杂浓度可减小高压功率LDMOS的阈值电压温度系数.     

n阱LDMOS伏安特性线性区的分析

对小电压下的LDMOS伏安特性线性区进行了分析。为了避免求解复杂的偏微分方程并且得到解析的结果,这里采用了将场区等效为积累层电阻、扩展电阻、体电阻和漏极分布电阻的串联等效电路。根据LDMOS的结构特点分别给出了各个电阻的具体计算方法。最后给出了精确的LDMOS导通电阻表达式。     

LDMOS器件的几种新技术及其发展趋势

LDMOS(Lateral Double-Diffused MOSFET)是一种横向功率器件,易于与低压信号以及其他器件单片集成。且有高耐压、高增益、低失真等优点,被广泛应用于功率集成电路中。LDMOS器件本身性能的优劣及其工作的可靠性决定了整个功率集成电路的性能的优劣,因此LDMOS的设计在整个工艺开发中显的尤为重要。     

高温、高压LDMOS导通电阻的特性

本文提出了高温、高压LDMOS的等效电路,讨论了LDMOS泄漏电流及其本征参数在高温下随温度变化的规律.根据分析,漏pn结的反向泄漏电流决定了LDMOS的高温极限温度,导通电阻与温度的关系为Ron∝((T)/(T1))y(y=1.5～2.5).     

开关功率晶体管在电子镇流器中的应用

日光灯节能电子镇流器以其显著的节能效果,低压起辉,无频闪等一系列优点获得广泛的使用。近年来,国内不少厂家纷纷上马,掀起一股“电子镇流器”热。但是,也发现不少问题,其中可靠性不高是最头痛的问题。又据统计,损坏得最多的是开关功率晶体管,占75％以上。 目前国内生产的电子镇流器,一般如图一所示,图中BG1,BG2一般选用双极型三极管,如TIP50,MJE13005,BUTll。下面,我们就三极管损坏的几个原因进行讨论。     

大功率晶体管横向结构参数设计与分析

为研究大功率晶体管的结构和工作原理,提出设计参数指标为集电极最大允许耗散功率P=50 W。采用梳状结构,利用近似方法结合各项工艺条件经过综合分析,计算出大功率晶体管的发射结和集电结面积、发射极总周长、发射极与基极间距、发射极金属电极条长和宽、晶片面积等横向结构参数,为大功率晶体管的结构设计和应用提供了数据支撑。计算方法通过实验验证,适用于更大功率晶体管的参数分析和计算。     

晶体管式空气等离子切割电源

应用达林顿功率晶体管于等离子切割电源，分析晶体管的开关过程及设计中的关键问题，设计结果有一定的普遍性．     

功率晶体管制造工艺的研究

本文提出了一种新的大功率晶体管制造工艺,这一工艺与传统工艺比较,特点是简单、没有黑胶污染、高效率和低成本.由这一工艺得到的产品比传统工艺得到的产品性能好.     

0.5μm栅长HfO_2栅介质的GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管

为了抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅极漏电,提出了一种0.5μm栅长的GaN金属氧化物半导体(MOS)高电子迁移率晶体管结构。该结构采用势垒层部分挖槽,并用高介电常数绝缘栅介质的金属氧化物半导体栅结构替代传统GaN HEMT中的肖特基栅。基于此结构制备出一种GaN MOSHEMT器件,势垒层总厚度为20nm,挖槽深度为15nm,栅介质采用高介电常数的HfO_2,器件栅长为0.5μm。对器件电流电压特性和射频特性的测试结果表明:所制备的GaN MOSHEMT器件最大电流线密度达到0.9 A/mm,开态源漏击穿电压达到75 V;与GaN HEMT器件相比,其栅极电流被大大压制,正向栅压摆幅可提高10倍以上,并达到与同栅长GaN HEMT相当的射频特性。     

双导层结构横向功率器件的导通电阻模型及应用研究

横向高压器件是智能功率集成电路的核心器件,而漂移区结构参数是影响器件导通和击穿性能的重要因素。为此,提出了LDMOS三种经典结构的导通电阻模型并研究了漂移区结构参数对导通电阻的影响,它们分别是:Single RESURF,Double RESURF,Dual conduction layer结构。然后借助这些模型研究了漂移区掺杂浓度、漂移区长度、漂移区厚度对器件导通电阻的影响。利用MATLAB计算相同器件参数下模型的解析结果。对比模型的解析结果和仿真结果,发现解析结果和仿真结果基本一致,证明了解析模型的正确性。     

半导体PN结与晶体管中载流子运动形式的讨论

晶体管中ＰＮ结的Ｐ型区和Ｎ型区载流子浓度差别很大，从这一事实出发分析晶体三极管的电流放大作用，提出了载流子在基区的运动是漂移而不是扩散的观点。     

开关电源中功率晶体管的二次击穿及防护

本文分析了晶体管二次击穿的现象和产生原因，并结合开关电源的设计及生产实际，介绍了缓冲回路的应用及其它有关晶体管防护措施     

半导体激光器和光晶体管组合双稳的研究

利用光晶体管的饱和特性和雪崩负阻特性实现了半导体激光器和光晶体管的组合双稳,并对影响其工作状态及特性的条件进行了讨论。     

绝缘栅双极晶体管研究与中试

绝缘栅双极晶体管（IGBT）是新型MOS功率器件，目前在国内的研究只有我们和北工大进行，在国内的生产更是空白，国内的器件应用全靠进口。     

异质双栅结构LDMOS的物理建模和仿真

对一种采用新结构的LDMOS(lateral double diffused metal oxide semiconductor)器件建立了模型.该器件在LDMOS中采用异质双栅(dual material gate,DMG)结构,这样使得该器件(DMG-LDMOS)同时具有LDMOS和DMG MOSFET的特性和优点.给出了DMG-LDMOS中沟道区表面电势和电场的一维表达式,并在此基础上考虑了大驱动电压下引入的沟道载流子速度过冲效应的影响,建立了基于物理的沟道电流模型.最后比较了Medici器件仿真结果和所建立的沟道电流模型,验证了该模型的可用性.     

基于ADS的LDMOS功率放大器设计与仿真

基于ADS(advanced design system)仿真平台,采用谐波平衡法设计LDMOS(laterally diffused metal oxide semiconductor)射频功率放大器.选择飞思卡尔公司的功率管MW6S004N,采用负载牵引和源牵引技术实现输入和输出端口的阻抗匹配,并采用电路原理图与版图协同仿真技术完成了放大器的设计.结果表明:基于负载牵引和源牵引的阻抗匹配技术可减小调试成本、缩短设计周期;采用谐波平衡法可加快仿真的速度,采用协同仿真方法可提高仿真结果的准确性.     

基于虚拟技术的晶体管特性测试

在传统的晶体管特性测试实验中,通常需要使用多种测量仪器来完成实验任务。为了降低实验成本,简化实验操作过程,设计了基于虚拟仪器技术和PC I-6221型通用数据采集卡完成晶体管特性测试实验方案,通过分别对IN4148和2SC9014晶体管进行实际测量,证明其能够满足测试实验要求。