复合多晶硅栅LDMOS器件的结构设计与电学特性分析.pdf

安徽大学
硕士学位论文
复合多晶硅栅LDMOS器件的结构设计与电学特性分析
姓名:刘琦
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:柯导明;陈军宁
20070401
摘要与的模拟数据进行了比较,两者的误差很小,说明该模型可以精确地描所以,在设计新的应用于通讯的骷保匦朐诟哐购透咂盗椒矫本文首先介绍了谏淦盗煊蛑械挠τ煤推渚哂械挠攀疲幼沤樯芰阈值电压是骷闹匾2问唬A耸沟缏纺D馊砑芄徽纺D难通过解泊松方程来求阈值电压的解析模型。本文通过模拟软件分析了压模型,模型中的参数与衬底材料、复合栅结构与材料有关。将模型的计算结果近年来,随着以蜂窝式移动通信为主的通信市场爆炸式的增长,人们对于性能优异的骷男枨笤嚼丛焦惴海缤ㄑ痘臼褂玫姆⑸浞糯笃鳎其工作频率在到洌ぷ鞯缪乖左右。对于射频器件,除了电流电压特性方面的要求外,还对器件在频率方面提出了更高的要求,进行考虑。基于以上两点的考虑,本文提出了一种复合多晶硅栅,,这种结构同时改善了母哐褂敫咂堤匦裕视于射频放大电路。钠骷峁购吞匦裕缓笳攵缘鼻案纳芁特性所采取的主要手段,介绍了几种具体的峁梗⒈冉狭似渲饕P阅懿问本文提出的甃结构采用了栅工程的概念,⒘凶槌桑琒酶吖齪嗑Ч瑁珼—用低功函数多晶硅。在复合多晶硅栅的实现工艺上,本文采用了一种补偿注入的方法,只需利用一块掩模板就可形成复合栅电极结构,工艺简单可行,同时,本文利用工艺模拟软件对狶器件进行了工艺模拟,并给出了简明工艺流程。电路的特性,建立精确的闽值电压模型是非常重要的。由于恼电极由掺杂类型和浓度不同的多晶硅材料构成,而且沟道是非均匀掺杂,因此很拿鲋档缪褂敫春险こざ缺壤⒐钪涞墓叵担⒃谄胀谥档缪鼓P偷幕∩辖⒘撕芯椴问腄的阈值电述暮抑档缪梗诘缏纺D庵杏幸欢ǖ牟慰技壑怠在对骷绷鳌⒔涣魈匦缘难芯抗讨校ü抡嫒砑的模拟结果表明,
函数的多晶硅构成,因此在复合栅的界面处会产生一个阶梯电势和一个峰值电场,在这个峰值电场的作用下的载流子在沟道区的平均速度增大,从而提高了器件的跨导与截止频率;另外这个阶梯电势使的器件的表面电场分布更加均匀,可以在导通电阻变化不大的情况下提高击穿电压;同时这个阶梯电势对漏端电场峰值起到屏蔽的作用,从而减小了热电子效应,增加了器件的使用寿命。关键词:⒏春险ぁ兄档缪埂⒖绲肌⒔刂蛊德复合多品硅栅骷慕峁股杓朴氲缪匦苑治
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他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获粼或其他教育机构借阆。本人授瓣可以将学位论文的金部或部分内容编入有关数据库进行本学位论文作者完全了解嬲学有关保留、使用学位论文的规定糊黼鲐叫司雩鳓期:矽。卜≯月力日酶弱学位论文作者签名:袅‘学位论文版权使用授权书独创性声明签字日期:刃口暌碌度加年日的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和签字日期:邮编:本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其已在论文中作了明确的说明并表示谢意。检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名学位论文作者毕业去向:工作单位:通讯地址:电话:
鼢苅舀惫第一章引言其中M%,4鞰蠢〉缛荩琧一代表输出电容。由这两§课题的研究意义—月移动通信是半导体器件的一个重要的应用领域,移动通信系统基站和手机中的功率放大器需要性能优异的射频功率晶体管。近年来,随着以蜂窝式移动通信为主的通信市场爆炸式的增长,随着人们对通信质量和业务范围的要求越来越高,几年前作为射频功率晶体管的主要产品的硅双极晶体管和的性能逐渐难以满足通信发展的要求。胨ḿ骷啾冉希哂邢咝苑糯蠖态范围大、线性增益高、输出功率大等突出优点,同时圃旃ひ占虻ィ易于和普通低压工艺兼容,因此制造价格比器件低很多【俊射频功率器件正在逐步发展,以满足下一代无线通信网络需求带来的各种挑战,并将在未来几年内继续成为放大器设计者的技术选择之一。最新一代的骷在增益、线性度和效率等所有的关键参数都有了明显的改进,能帮助设计者为新的蜂窝无线标准开发最新一代的功率放大器。毫无疑问,通过半导体技术的不断移动通讯系统中大量采用射频电路,工作频率在几百洌ぷ鞯缪在笥摇】.因此,对骷说缌鞯缪固匦苑矫娴囊G笸猓苟云件在频率方面提出了更高的要求。所以,在设计新的应用于通讯的件时,必须在高压和高频两方面考虑。文献嘲提出了墓丶问航止频率,功率增益,线性度和可靠性等。