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《VDMOS晶体管中准饱和效应的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、‘!∀晶体管中准饱和效应的研究∗#∃%&∋()%+,−.∃。,本文详细研究了!∀晶体管中的准饱和效应研究表明这种效应是由于。器件的结型场效应晶体管区域内载流子速度饱和所引起为了研完准饱和效应及其,。与不同的器件设计参数的关系我们进行了两维数字模拟大范围的电压和电流实。,,验结果证实了计算的直流特性另外为了避免准饱和效应确定了对/型基体间。隔设计的限制#∃引言琪洲产一漏!打‘自一电、了尸一压厂2一犷01际高压垂直%&∋()∗%&∋(+晶体管有一,∀个电流极限这一点可以用高输出电导和高、堪却璐,电流时对栅电压的增
2、加不灵敏来证明如图。名犷。#所示这种现象称为∗%&∋(晶体管中的。【‘#,3准饱和效应犷该特性可以限制它们在大电流和超前饱和值的高压)例如作为电压控制电流源+应用,,(,−.015中的有效性/等川提出准饱和效应图#准饱和效应的∗%&∋(晶体管的4是因为由2阱形成的−沟结型场效应晶体管的犷特性∃∃,”6%,789:/(;<=>0?;/≅Α<,:9一:,;<7,;90−≅??≅≅;9−7,−::;07:,,,&∗%&∋(;94ΧΧΧΒ7,−:∃ΧΔ≅≅;70−%0Ε∃#ΦΓΗ,∗0Δ∃Χ%一ΙΙ,60∃##,#ϑ#∀、#ϑ#Η,黄,冯
3、初光校绍青译、Κ、Κ甲产、悦、、、、、、、、,∋(,“制造领域产生了电力开关)如功率&个特定的器件用于给定的应用场合时使+,这可以说是电力电子学领”,场效应晶体管用难易起着很大的作用使得比较更加复。通。域中的重大改进过改造集成电路硅片加杂,,、工技术器件设计者已经制成了一些由很多新的硅片加工技术如沟槽腐蚀硅片,,单元并联而成的功率器件这些器件有可能直接粘合技术等将会进一步给器件设计者。。增添对这些以及别的新颖方法在新结构接近一维设计极限镶,,研究一下这些极限可以得出阻断电压的设计和现有设计的改进中的应用表明功超过Λ∀伏的大多数应用
4、将有必要做一些电,率半导体器件的性能将继续得到改善总体。,,导率调制现今所用的一些基本结构其导效益将不断提高这就保证了电力电子学领、。通损耗开关损耗和安全工作区的折衷办法域今后的进一步发展。规定得尚不十分明确在确定要不要把某参考文献)略+,。,,、夹断效应而引起的如图34%5所示然而法第2节研究诸如/区间隔漂移区域杂他们没有注意到速度饱和效应,在他们的,质浓度和厚度等各器件参数的影响热效应,。1。,!∀晶体管负阻效应的说明中6−决不考虑在本研究内如图3475所示用介质等川认为这样的软饱和行为是载流子速度饱绝缘技术制造的试验器件
5、被用来验证模拟结。,和引起的但他们对这种效应没有作详细研果第2节的最后部分研究准饱和效应对器。。究件设计的一些约束,。最后在第6节列出结论∗8卫‘召十山乃全一冷了‘∗儿勺?乃、7∃丫“‘一且数字模拟∃月名Μ一Δ,7/基体/·二维数字模拟用美国电报电话公司贝尔一2基体工Λ#,ςΒΡς(实验室开发的ςΒΡς(程序实现、一,晓移程序用有限差分方法解二维基本半导体方程。式描述器件运转的那些基本方程是泊松方程和电子流连,一续方程并由「式给出Ν‘,二一Ω一”Ψ刃!一人+)甲)Ξ6Ζ+·。多晶砚栅甲Ζ[Α∴)Ν+,。二一,。。。。式中Ζ,Ψ
6、Α%甲)Ι+,,砂称为静电势武Ξ+是电子)空穴+密度%,。6)6劝是施主)受主+杂质浓度Ζ是,,。。电子流密度∴是净复合率和几分别是电。子漂移速度和扩散常数由于在高电流和图,Ν)的∗飞〕&∋(晶体管图)!+Ο4+&∋(所加的电压下泊松方程和电子流连续方程晶休管和介质绝缘图形,)之间的高度吻合#+式和)Ν+式的解本文。的目的是研究Ε%&∀Π晶体管在准法类似本文考虑了诸如漂移速度饱和以及饱和状态的详细物理过程。‘研究表明,准饱因表面散射和高杂质浓度引起的载流子迁移“,和效应是载流子速度饱和而引起,而载流子率的衰减等物理效应工]进而包括
7、了表面固、。2?多晶硅栅和硅的工作函数差速度饱和则是漂移层和狭窄的型基体间隔定电荷∋中的高电子场和低杂质浓度所产生。与以前,,在∃的模型相比较ΘΔ4本文的研究表明这种溉结果和讨论状∃态中的结型场效应钻体管沟道没有夹断效∃应。ς饱和及准饱和区二Σ因为结型场效应品体管沟道的长度和探维数字模拟在ςς,和⊥⊥对称轴之间,。‘Ν),+度比在最佳设计的器件中通常是小于#Ρ∋Σ的器件区完成如图所示器件模拟有·一3[.,#+,下列参数2#∀口_2(仗所以结型场效应晶体管特性不能漂移层电阻率二#Γ拼_,3“#∀∀∀用Π五0.ΤΤ>的渐次沟道近似法计
8、算叫Υ此型基本空隙(氧化层厚度;0,[。,,因为,埃漂移层厚度;ΙΠ“_在此模拟中漏外问题的两维特性必须用二维方法、。一。在−去分析第4节列举了所用的数字模拟极接触做在层的底部·性<计算和测出的有不同/区何诵的。;=晶体管的介犷特性示子图名图容
