易集成的槽型低阻功率mosfet研究

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2、工程硕±学号２０１３２２０３０２４６｜作者姓名擦导教师罗小蓉謝受Ｉ独创性声明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。据聲所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕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。寺移＂＾作者签名：日期：２知年月日／论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学

3、有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机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レッ将学位论文的全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。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）、作者签名；ｙ嘆导师签名：罗ｐ曰期：２／／年屋月／曰分类号密级注1UDC学位论文易集成的槽型低阻功率MOSFET研究（题名和副题名）尹超（作者姓名）指导教师罗小蓉教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工

4、程领域名称集成电路工程提交论文日期2016.4论文答辩日期2016.5.16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。STUDYOFEASILYINTEGRATABLETRENCHTYPELOWSPECIFICON-RESISTANCEPOWERMOSFETAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YinChaoSu

5、pervisor:Prof.LuoXiaorongSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要随着耐压（BV）的增加，功率MOSFET（MetalOxideSemiconductorFiled-EffectTransistor）需要长的漂移区和低的漂移区掺杂浓度，这使得功率MOSFET的耐压2.3~2.6和比导通电阻（Ron,sp）之间存在Ron,sp∝BV的相互制约关系，即“硅极限”。功率VDMOS（VerticalDouble-diffusedMetal-Oxide

6、-SemiconductorField-EffectTransistor）具有小的元胞尺寸，且易并联产生大电流，但无法进行集成；功率LDMOS（LateralDouble-diffusedMetal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）易于进行集成，但不易并联且具有大的元胞尺寸。为了结合功率VDMOS和LDMOS的优点，同时有效缓解“硅极限”问题，本文提出三种可集成的槽型功率MOS器件。（1）提出一种具有槽源和槽栅结构的功率MOSFET。新结构具有从器件表面延伸至衬底的槽源和槽栅结构，使其具有元胞

7、尺寸小、易集成、可并联产生大电流的特点。反向耐压时，槽源和槽栅对漂移区进行辅助耗尽，优化电场分布，在器件耐压不受影响的情况下，可以显著提高漂移区的掺杂浓度，降低器件的比导通电阻；正向导通时，漂移区靠近槽栅一侧会形成高浓度的电子积累层，产生一条低阻导电通道，进一步降低器件的比导通电阻。仿真结果表明，新结构的耐压2为61V时，比导通电阻仅为0.13mΩ·cm，打破了BV和Ron,sp之间的“硅极限”关系。（2）提出一种具有分裂栅结构的槽源槽栅功率MOSFET。新结构具有槽栅结构和槽源结构，其中槽栅结构采用分裂栅形式。这种槽栅结构包括两部分栅导电材料

8、，它们被介质隔离开，并接在不同的电极上。分裂栅结构减小了新结构栅漏电容，使其具有好的动态性能。仿真结果表明，新结构击穿电压为61V，比导通2-5电阻为