功率MOSFET抗SEB能力的二维数值模拟
来源： 作者： 发布时间：2015-04-12 10:35:52 浏览量：3 缓冲层提高抗SEB能力的作用
3．1 无缓冲层
首先对普通无缓冲层MOSFET进行了器件仿真，仿真结果如图3所示，由图可见，器件的静态I-V特性存在3个拐点。
(1)A点对应正常PN结击穿，此时漂移区完全耗尽，空间电荷区载流子浓度近似为本征激发浓度，p-body／n-drift界面处电场最大，达到临界击穿值，如图3b，c所示；
(2)随着漏电流Id的增加，漂移区载流子浓度增加，n-drift／n+-sub高低结附近出现电子积累，该处电场增强，直到电子和空穴的浓度达到背景掺杂浓度，此时漂移区承受的电压达到最高，为B点。Id继续增大，漂移区载流子浓度继续增高，“耗尽层”收缩，电子积累层展宽，漂移区电场降低，器件承受的电压下降，出现“负阻区”。B点电流为负阻转折临界电流IB，该电流越大，进入二次击穿需要的临界辐照强度越高，器件抗SEB能力越强。IB是表征器件抗SEB能力的一个重要标志；
(3)当Id增加到一定程度，n-drift／n+-sub高低结附近电场达到临界击穿电场，发生二次击穿，这就是C点。若C点电压Uc高于器件反向阻断时的工作电压，则器件受辐照后不会诱发二次击穿。因此Uc的高低，也是表征器件抗SEB能力的物理量，Uc越高，器件抗SEB能力越强。改善器件抗辐照能力，就是通过提高IB和Uc来实现。
由图3c，d可见，当出现二次击穿时，漂移区载流子浓度达到1017cm-3，漂移区电场大幅降低，导致Uc很低。如果在衬底与外延层间加一浓度低于此值而高于耐压层的过渡层即缓冲层，缓冲层的耗尽会改变电场分布，缓冲层选择合理，就会使漂移区电场在达到二次击穿时具有较高值，从而改善二次击穿特性，亦即改善抗SEB能力，这就是缓冲层技术的思想。
3．2 单缓冲层技术
对不同单缓冲层浓度下器件的静态击穿特性进行了仿真，仿真结果如图4所示。
(1)与无缓冲层结构相比，单缓冲层MOSFET的击穿特性曲线多了2个拐点E和F，E点对应n漂移区／n缓冲层高低结击穿电场达到最大，该点称为二次击穿点；之后缓冲层耗尽层扩展，直至n漂移区／n缓冲层界面附近过剩载流子浓度达到缓冲层背景掺杂浓度，这就是F点。
(2)随着缓冲层厚度增加，E，F点间距增大；反之亦然。当缓冲层厚度小到一定程度，E，F点重合。E，F两点重合，可作为厚度优化的一个参考。
(3)随着缓冲层浓度减小，E点向B点移动。当缓冲层浓度低到一定程度，E点与B点重合，F点表观取代B点，此时漂移电感器的符号区过剩载流子浓度达到缓冲层背景掺杂浓度，由于缓冲层浓度高于外延层浓度，从而使负阻转折临界电功率电感器流IB提高，从3．47x10-5A／μm提高到1．37x10-4A／μm。
(4)随着缓冲层浓度增加，E点向电压负方向移动，C点向电压正方向移动。当缓冲层差模电感器浓度增加到一定值，E点电位低于C点电位。E点的击穿成为限制器件抗SEB能力的限制因素。因此，对于单缓冲层结构，存在一个最佳缓冲层浓度，由E，C两点电压相等获得。若考虑厚度优化(导通电阻优化)，则由C，E，F 3点重合得到一个仿真厚度。
3．3 多缓冲层技术
采用缓冲层结构，可改善电场分布，提高器件抗SEB能力。但对单缓冲层结构，优化缓冲层掺杂浓度，或使IB提高，或使Uc达到最佳，无法使两者同时得到改善，有必要采用多缓冲层结构。利用低掺杂浓度缓冲层提高IB，利用高浓度缓冲层提高Uc，这就是多缓冲层技术的思想。
参考单缓冲层浓度优化思想，对三缓冲层结构进行了仿真，结果如图5所示。无缓冲层时，IB=3．47×10-5A／μm，Uc=186 V；单缓冲层时，IB=3．47×10-5 A／μm，Uc=355 V；三缓冲层时，IB=1．03×10-3A／μm，Uc=一体成型电感536 V。可见，与无缓冲层和单缓冲层相比，三缓冲层的IB和Uc均得到了很大改善。
4 结论
缓冲层结构可改善器件抗SEB能力：低掺杂浓度缓冲层有利于提高负阻转折临界电流，高浓度缓冲层更利于提高二次击穿电压。高、低浓度缓冲层结构相结合，可使器件负阻转折临界电流和二次击穿电压均得到改善。根据这一构想，给出一种三缓冲层结构，通过优化掺杂浓度和厚度，使器件抗SEB效应的综合能力提高。仿真结果显示，采用三缓冲层结构，二次击穿电压近似为无缓冲层结构的3倍，负阻转折临界电流提高近30倍。
共模电电感生产一体电感器感
不同类型无触点开关的性能比较1 前言传统的集成模拟开关电路如ADG211系列等由于其接触电阻在几十 至数百 范围，不能满足功率器件的开关控制要求。由于半导体技术的发展，目前已经有诸多无触点开关可供设计者选用。无触点开关在电磁兼容
DSP实现数码望远相机的设计近年来，随着半导体制造技术的发展和计算机体系结构等方面的改进，数字信号处理技术得到了迅速的发展和运用，DSP芯片的功能越来越强大，数字信号处理已成为信号处理技术的主流。结合光学仪器向光、机、电、算一体
LED外露发光字/立体发光字的制作LED外露发光字的制作在制作LED发光字之前，然让我们了解一下LED发光字(LED外露发光字)的制作材料：压克力板，镀锌板，不锈钢，钛金板等基本材料。LED发光字(LED外露发光字)的制作过程是：1、