高压SOI PLDMOS的改进结构:抑制双沟道,提升耐压性能

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本文档深入探讨了高压硅片绝缘体上平面型功率增强型金属氧化物半导体(SOIPLDMOS)器件中的一个重要问题——寄生双沟道效应。寄生双沟道效应在高压环境下会显著降低器件的性能,如击穿电压和稳定性,对电力电子应用中的设备可靠性构成威胁。研究者通过对这一现象的深入剖析,揭示了其产生的机理,主要源于沟道结构的相互耦合和衬底的影响。 作者们提出了一种创新的新型结构设计,通过优化沟道布局、掺杂技术和隔离层等方面,成功地消除了寄生双沟道效应。这种改进使得SOIPLDMOS器件的击穿电压显著提升,从传统结构的109V提高到了213V,这是一个重大突破,超越了常规SOIPLDMOS器件的耐压限制。这不仅提高了器件的极限工作条件,也改善了其整体性能,包括电流驱动能力和开关速度。 论文通过二维器件仿真技术,详细研究了耐压特性与电场分布以及新结构之间的关系。模拟结果显示,新型结构不仅提升了耐压能力,而且优化了电场分布,减少了局部过热的风险,从而增强了设备的可靠性和使用寿命。此外,论文还提到了关键词,如硅片(SOI)、功率增强型金属氧化物半导体(PLDMOS)、寄生效应(parasitic effect)和双通道(double-channel),这些都是理解本文核心概念的关键术语。 这篇文章对于高压环境下高性能SOIPLDMOS器件的设计优化具有重要的理论价值和实践意义,为提升电力电子器件的性能和可靠性提供了新的思路和技术路径。