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最近几年,由于在汽车电子、电脑周边设备、便携式电子、无线通信等方面的广泛应用,低压功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)得到了迅速的发展。功率MOSFET要求低开关损耗、高开关速度、高可靠性和简单的制造工艺。为了满足这些要求,需要开发具有较低导通电阻、寄生电容,在电感操作下较高的耐用性低压功率MOSFET器件。在本文中,提出了几种新型低压功率MOSFET,有效地改善了器件的性能。本文的主要思想是,以集成肖特基二极管的功率MOSFET器件为研究对象,基于器件的击穿电压和导通电阻模型,实现各器件结构参数的优化设计;分析器件的工艺流程,通过肖特基二极管结构的集成来提高器件的性能并进行优化;对器件的特性进行模拟仿真验证器件的特性变化。研究主要以材料属性及新型器件结构研究为主,在此基础上,设计完成三种具有快速反向恢复的高性能功率MOSFET器件,在一定程度上推动此类器件的研究发展。研究的三种功率MOSFET器件,根据功率MOSFET器件中寄生PN二极管与器件特性之间的关系,利用金属与半导体接触的整流效应,通过对功率MOSFET器件内部的载流子的调整,达到了优化功率MOSFET器件电学性能的目的。首先提出了自对准内嵌肖特基结的双外延功率VDMOSFET器件结构:SD-VDMOS(Self-aligned Dual-epi Vertical Double-diffused MOSFET intergrated with Schottkyrectifier),其特征是在VDMOSFET器件元胞中集成肖特基二极管,不仅可以节省器件的面积,还可以加速器件体二极管的反向恢复,降低器件的导通电阻,提高器件的优值。其中肖特基二极管结面积可通过自对准工艺控制。通过器件模拟与特性仿真,证明了SD-VDMOS器件的开关特性与优值要明显优于传统的VDMOSFET结构器件,并且反向恢复特性得到改善。然后研究一种集成肖特基二极管的分裂栅增强功率UMOSFET器件结构:sSGE-UMOS (Split Gate Ehanched UMOSFET intergrated with Schottky Rectifier),在分裂栅增强器件(SGE-UMOS)的元胞中集成肖特基整流二极管,在不牺牲器件耐压的前提下,有效地改善器件的反向恢复速率,降低器件正向压降。通过改变肖特基二极管电极参数,可以对器件电学特性进行优化。最后,研究一种具有超低导通电阻的集成肖特基结的积累型栅增强功率UMOSFET:SAGE-UMOS (Accumulation Gate Enhanced power U-shaped MOSFET integrated with aSchottky rectifier),在器件元胞内集成肖特基二极管,在没有P型沟道区域的情况下,获得较好的反向恢复特性和较低的泄漏电流。并且,通过使用栅增强(GE)技术,增加了器件漂移区中的电子电流密度,相对传统的ACCUFET器件具有更低的导通电阻。通过优化设计元胞中肖特基二极管电极参数,进一步改善器件的泄漏电流。