SB LDMOS：新型高压器件结构与耐压模型

"基于衬底偏压电场调制的高压器件新结构及耐压模型" 在高压半导体器件领域，衬底偏压电场调制是一种关键的技术，它能显著提升器件的耐压性能。该文提出的SB LDMOS（衬底偏压LDMOS）是一种创新的硅基薄层LDMOS（横向双扩散金属氧化物半导体）结构，旨在通过调整衬底的反偏电压来优化电场分布，从而增强器件的击穿特性。 在传统的LDMOS器件中，击穿电压主要取决于源端和漏端之间的电场强度。然而，SB LDMOS通过在高阻P型衬底背面注入N+薄层，利用衬底反偏电压的电场调制效应，能够将纵向漏端电压分散到源端和漏端下方的两个衬底PN结上，这种分布方式有助于降低局部电场强度，有效防止过早的雪崩击穿，从而提高器件的击穿电压。 作者们通过求解二维Poisson方程，分析了漂移区的电势分布，进一步得到了表面电场和击穿电压的解析表达式。这些解析公式为理解和设计此类器件提供了理论基础，同时也揭示了器件结构参数（如衬底厚度、N+薄层浓度等）对表面电场和击穿电压的具体影响。 数值仿真结果显示，与传统的埋层LDMOS相比，SB LDMOS的击穿电压提高了63%，这表明了新结构在提升耐压性能方面的巨大潜力。这一改进对于高压电源、功率转换系统以及电力电子应用等领域的器件设计具有重要意义，因为更高的击穿电压意味着设备可以在更高的工作电压下稳定运行，同时保持良好的开关性能和可靠性。 总结来说，"基于衬底偏压电场调制的高压器件新结构及耐压模型"的研究提出了一个创新的LDMOS结构，利用衬底偏压来优化电场分布，显著提高了器件的击穿电压。这一成果不仅为高压半导体器件的设计提供了新的思路，也为未来电力电子技术的发展打下了坚实的基础。