一种具有超势垒结构的高压二极管设计

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1、Ａ击如成Ａ葦ＵＮＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣｓｃＩ巨ＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ？ｊｉｉ＂１Ｉ．．＼一＇’．＼ｙ．＇－论文题目－种具有超势垒结构的高压二极管设计達＾学科专业微电子学与固体电子学学号２０１３２１０３０２５４作者姓名牛博指导教师任敏副觀独创巧声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕

2、ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表不谢意。作者签名：曰期：訓年月／曰！（论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规忠有权保留并向国家有关部口或化构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

3、（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：瓜．＇片冲轉曰：曰期方年月Ｗ＾／分类号密级注1UDC学位论文一种具有超势垒结构的高压二极管设计（题名和副题名）牛博（作者姓名）指导教师任敏副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业微电子学与固体电子学提交论文日期2016.03.18论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNOFAHIGHVOLTAGEDIODEWITHSUPERB

4、ARRIERSTRUCTUREAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolid-StateElectronicsAuthor:BoNiuAdvisor:MinRenSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要在本文中，将超势垒结构运用到高压二极管中，提出一种具有超势垒结构的高压二极管，并利用寿命控制实验优

5、化其动态特性。研究内容主要围绕一种具有超势垒结构的高压二极管的研制工作。从功率整流器的应用出发，介绍功率整流器的发展动态，以及新的应用需求对功率整流器性能的要求。对超势垒结构整流器件的工作原理进行分析，并对正向导通压降有关的公式进行推导。从原理和公式上，分析当超势垒结构运用到高压器件中遇到的问题，以及解决这些问题的措施。提出一种具有超势垒结构的高压二极管，主要是将P型埋层结构与超势垒结构结合，这样能够有效提高器件耐压，克服超势垒结构器件耐压低的缺点。对耐压为600V的一种具有超势垒结构的高压二极管进行设计：1.利用MEDICI对器件进

6、行仿真，验证器件结构的可行性并得到器件各个参数的初始值。2.然后根据以上仿真结果以及代工厂的工艺条件，制定器件的工艺步骤，利用仿真软件TSUPREM4和MEDICI对器件的工艺进行优化，经过仿真拉偏，得到的器件参数如下：反向击穿电压BV=733V、正向导通压降VF=1.10V、反向恢复时间Trr=101ns。同已有的低压超势垒结构器件相比，增加了P型埋层结构之后，超势垒结构能够运用到高压领域。3.在以上仿真结果的基础上，对本文提出的一种具有超势垒结构的高压二极管进行版图制作并流片制造。流片完成后，对各个分片条件的芯片进行测试，测试结果

7、如下：反向击穿电压BV=671V、正向导通压降VF=0.92V、反向恢复时间Trr=305ns。对以上流片结果进行寿命控制实验，设置多个实验分片条件。经过寿命控制实验之后，再进行测试，得到的测试结果如下：反向击穿电压BV=675V、正向导通压降VF=1.97V、反向恢复时间Trr=64ns。通过同某产品参数的对比，表明本文提出的一种具有超势垒结构的高压二极管具有同国外同类产品相当的性能。关键词：超势垒结构，二极管，高压，动态电学特性IABSTRACTABSTRACTInthisthesis,anewhighvoltagediodewi

8、thasuperbarrierstructureisdefinedanddemonstrated,whichmakesthesuperbarrierstructuresuccessfullyappliedinhighvo