1、应，。图基于体硅的常规器件的三维结构图，时等势线分布纵向超结器件结构横向超结器件结构通常柱区的电荷非平衡对超结功率器件的击穿电压影响很大。等人研究了二维超结结构的击穿电压和电荷非平衡之间的关系。他们的研究结果表明，最大的击穿电压出现在电荷平衡时，然而在实际中很难达到，电荷非平衡时，击穿电压将下降。为了降低电荷万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论的非平衡，应该降低柱区的浓度，但是降低柱区的浓度必然会增大比导通电阻。然而在常规的衬底横向超结器件结构中，当柱区有相同的掺杂浓度时，由于衬底辅助耗尽效应所带来的三维效应必然会导致电荷的非平衡。为了消除这种非平衡，人们提出了各种各样的横向超结器件。图为型层的结构。该结构是在型衬。
2、度线性变化时耐压特性最理想。图线性厚度漂移区结构图给出了传统器件，器件和器件的等势线分布图。三种结构的漂移区浓度分别为和。对于传统的器件等式线主要集中在漂移区的两端，而在漂移区中部等式线比较稀疏。然而，和器件在整个漂移区的等式线分布的都很均匀。这有利于击穿电压的增加。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论图等势线的比较传统器件，具有线性掺杂的器件，具有线性厚度的器件在实际制造过程中，可以用阶梯厚度来做线性厚度的近似。本课题组在技术的基础上，提出了种阶梯变厚度漂移区横向耐压结构，如图所示，模拟结果表明，与常规结构相比，阶变厚度漂移区结构击穿电压提高了，漂移区电阻降低了，对于二阶变厚度漂移区结构，击穿电压提高了，漂移区电。
3、于反应离子刻蚀技术的工艺方案制备，这种工艺与工艺完全兼容。借助软件对工艺条件和工艺参数进行了优化设计。其次，本文又提出了种漂移区部分氧化柱体硅新器件结构。相比于常规结构，在漂移区中引入矩形氧化柱，使得新结构的漂移区宽度从源端到漏端阶梯增加。通过氧化柱对漂移区电场的调制作用改善电场分布，从而提高器件击穿电压。利用三维半导体器件仿真软件研究器件结构参数对击穿电压和导通电阻的影响。研究表明，与常规结构相比，的击穿电压提高了，优值提高了。接着，本文设计了基于浅槽隔离技术的工艺方案制备，这种工艺与工艺完全兼容且不要增加额外的掩膜版。借助软件对工艺条件和工艺参数进行了优化设计。关键词阶梯变厚度，漂移区部分氧化柱，击穿电压，导通电阻万方数。
4、了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。研究生签名日期南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相致。论文的公布包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名导师签名日期万方数据摘要横向高压，是功率集成电路，中的核心器件。击穿电压和导通电阻的矛盾是功率半导体器件的核心矛盾之。国内外对提高功率器件的横向耐压或优化横向电场进行了大量的研究，针对。
5、阻。图耐压层局部具体图形西门子公司第次在硅上实现了基于超结的，叫做，如图所示。该纵向超结结构采用外延层的多层淀积和在高浓度衬底上的注入工艺，实现了的击穿电压和的比导通电阻。而等人则是采用深槽刻蚀与外延生长工艺相结合的方法实现了级的纵向超结功率器件，也被称为器件，如图所示。这种工艺使能够很好的控制超结的电荷平衡，使得器件在关态时的击穿电压达到栅压为时，器件的比导通电阻为。图结构图超结结构也被运用到横向功率器件的设计中，即所谓结构，如图所示。由图可知，的特点是将常规的低掺杂漂移区用交替的万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论重掺杂和柱区代替，从而保持高击穿电压的同时大幅度降低比导通电阻。但是事实上这种结构由于存在。
6、降低了。该结构的主要优点在于工艺条件简单，比技术在工艺上更具可行性。阳极阴极场氧层图阶梯厚度漂移区结构万方数据单位代码密级硕士学位论文论文题目硅基横向功率器件耐压新技术漂移区形状调制技术黄示郭宇锋教授电路与系统系统设计工学硕士年月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表。
7、和柱区之间加层型层。当关态时，在随着漏端的电压增加时，的柱区和柱区耗尽同时要和型层相耗尽。柱区和型层的耗尽降低了柱区电荷密度，从而弥补了柱区和型衬底相耗尽时缺少的电荷。当漏端电压足够大时，型层全耗尽时，柱区才开始受到衬底的影响。实验通过使用技术制备得到了漂移区为的型层的结构。该结构击穿电压为，比导通电阻为Ω。在击穿电压为时，该结构有较好的比导通电阻和安全工作区。这种结构工艺难点在于对层的厚度和浓度的控制，但是该结构的制备完全兼容标准工艺。图型层的结构图为结构。该结构的特征为漂移区划分为两个不同的区域区域和区域。由于衬底辅助耗尽效应在漏端最显著，可以选择合适的掺杂浓度在漏区形成区域来降低衬底辅助耗尽效应。通过选择适当的区域长度。
8、掺杂浓度不仅可以抑制衬底辅助耗尽效应而且可以得到低的比导通电阻。实验已经得到了种与该结构相类似的结构，此结构漂移区为，柱区深时，击穿电压为，比导通电阻为Ω。虽然实验得到的器件结构比导通电阻与击穿电压比较折中，但是实验通过双外延技术使得柱区深达到，该技术不兼容标准工艺。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论图结构技术对于横向变掺杂技术，不管是线性变掺杂技术还是阶梯掺杂技术，其存在的问题都是在工艺上很难实现线性变掺杂漂移区和阶梯变掺杂漂移区，导致其实际耐压未必能达到非常理想的效果。最近，郭宇锋等人提出了种横向变厚度技术该技术保持漂移区的浓度为常数而漂移区的厚度呈线性变化，该结构如图所示。通过研究分析原理，可以得到如下提高。
9、击穿特性的关系衬底浓度和击穿特性的关系分区数和击穿特性的关系器件参数对导通特性的影响特性导通电阻的提取倾斜度，的设计思想，西门子公司提出的类似思路和应用，以及年提出的“超结”理论。超结器件主要是将传统的器件的低掺杂漂移区用交替的重掺杂和柱区代替。和陈星弼分别申请了美国专利，。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论陈星弼教授提出的复合耐压层可以有不同的形式，如图所示。图中的结构都是由相互交替的型和型柱区构成，当结构加上在反向偏压时，型和型柱区之间相互耗尽，达到电荷平衡，耗尽区内的横向电场和纵向电场相互作用，使得漂移区达到均匀的电场分布。由于型和型柱区相互耗尽，使得器件击穿时拥有较高的型和型柱区的浓度即降低了器件的导通电。
10、底辅助耗尽效应，会使击穿电压降低。图为具有相同的器件结构参数，的纵向超结器件结构和横向超结器件结构在相同的偏置条件下，的等势线分布的三维数值模拟结果。可知纵向超结器件结构的柱区和柱区的等势线分布非常均匀，而横向超结器件结构由于存在衬底辅助耗尽效应整个漂移区等势线分布不均匀。由图中的耗尽区边界可以看出这是因为在器件关态时，纵向超结器件结构的柱区只与相邻柱区相互耗尽，从而在漂移区得到了均匀的电势分布，而横向超结器件结构的柱区除了与相邻的柱区耗尽以外，还要与型衬底相互耗尽，即纵向结耗尽，型衬底和柱区形成个纵向结，由此产生个纵向电场，这个纵向电场使得柱区杂质过剩，打破了和柱区的电荷平衡，这大大降低了器件的击穿电压，即所谓衬底辅助耗尽。
11、压功率器件中的横向表面电场优化问题，本文提出了硅基横向功率器件耐压新技术漂移区形状调制技术，即漂移区横向形状和侧向形状调制技术。将漂移区形状调制技术应用到中，提出了两种优化表面电场的体硅新器件结构，并且借助工具从基本特性和工艺制备这两方面对器件结构展开了深入的研究。首先，本文提出了种阶梯变厚度漂移区体硅新器件结构。相比于常规结构，新结构的漂移区分成了从源端到漏端厚度阶梯增加的几个区域。由于阶梯厚度漂移区的调制效应，在漂移区中引入了新的电场峰值，降低了漂移区表面电场，提高器件的击穿电压。利用二维半导体器件仿真工具研究器件结构参数对击穿电压和导通电阻的影响。研究表明，与常规结构相比，阶击穿电压提高了，优值提高了。接着，本文设计了。
12、移区中部表面电场的方法。当器件的电场分布达到理想状态时，漂移区的积分电荷分布应满足式其中，为水平方向，如图中所示。将上式代入式中可以得到在此，我们假定漂移区掺杂浓度为定值，而漂移区厚度是个随变化的变量，从而可以得到这样，就可以通过改变漂移区厚度的值，实现漂移区积分电荷密度沿漂移区横向变掺万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论杂，从而改善器件的表面电场分布。将分别取值代入上式可得令，其中，代入上式可得通过求解上式可以得漂移区厚度随水平方向位置变化关系为即漂移区厚度满足上式时，器件耐压特性最理想。我们发现，当变化范围为，时，通过取值对比可以发现，近似为线性，因此可以认为当漂移区厚。
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不会写字的狮子 绘本故事（优） 编号18060