SOI-LDMOS器件的结构设计

《SOI-LDMOS器件的结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要摘要射频(RF)电路的应用越来越多，以横向双扩散金属一氧化物场效应晶体管(LDMOs)技术为基础的功率晶体管作为RF电路的重要组成部分，在整个RF电路中起着重要的作用。体硅技术的LDMOS具有随着漏电压变化而且较高的输出电容，这会降低功率效率和增益，尤其会使输出匹配的设计更困难。绝缘体上硅的横向双扩散金属一氧化物场效应晶体管(s0I．LDMOs)不仅具有良好的绝缘性能、较小的寄生电容和泄露电流，提高功率增益和耐高温操作性能，而且工艺与s0I．cM0s工艺兼容，相对体硅LDMOs工艺更加简单。本文采用IsE二维器件仿真软件对sOI．LDM0s器件进行电学性能仿真，并与普通LDMOS结

2、构进行比较，SOI．LDMOS结构呈现出良好的性能：良好的输出特性，较小的寄生电容等。针对SoI．LDMOS射频应用中严重的自热效应和浮体效应，采用图形化sOI．LDMOs结构，该结构保留了SOI．LDMos优势的同时消除了部分负面影响。对图形化SoI．LDMOS的跨导特性进行研究，为提高器件的跨导提供了依据。并采用多种方法改进其电容特性。本文建立了sOI高压器件的耐压模型，给出了击穿判据，为了使sOI功率器件具有较高的击穿电压，介绍了场板结构、降低表面电场(REsuRF)结构等多种耐压结构。SOI．LDM0s应用于RF功率放大器时，都在某一特定频率下工作。为了保证电路不会因为器件截止

3、而导致整个电路在高频状态下失效，器件必须具有高截止频率。本文介绍了一些结构工艺参数对截止频率的影响，给出了结构参数随截止频率变化的参考图示，为提高器件的频率特性提供了依据。关键词：S0卜LDM0s图形化s0I跨导电容3AbstractTheradio矗嗍uencycircllitisusedmorcarldmorepoplllarilltllefieldsofmobilecommllIlicationequip】[Ilents，wirelesslocalareanet、vork，aviationelectro-equipments，mdar，microwaVeeminerandsO0I

4、LThepower胁sistorWhichba∞sonmetecllnologyofLDMOSleadsakeye侬斌iIlⅡ圮raIdio丘明uellcycircIlit．mtecllIlologyofLDMOSl粥agreatdealofdefbcts．nh鹪11i91loutpmcapacitance，Ⅵ血ichc孤reduccpowere伍ciency锄dpowerplus，especially，canmakemedesi印ofou_IputmatchiIlglmrder．Compared、ⅣitllLDMOS，tlleSOI-LDMOShasmanyadV锄tagesthat

5、completelydielectricis01ation，10wou_Iputc印acitaIlce，hi曲powefplllsandhi曲ternpcramreresis缸mtcllamcteristic．I协tccllnicswhichise懿iert11锄LDMOSiscompatible埘mSOICMOS．ByIIsingthesofhvareofISE，wesinlulatetheelcctricsperfb珊a11ceof吐屺SOI-LDMOSa11dcomparet11ereslllts、ⅣithmeU)MOS．Theresultsi11dicatewelloutpll

6、tcharacteIiStics，lowoutputc印acit锄ce锄detc．Howev％SOI-LDMoStecIlIlologyh邪tofacetllepmblemofnoatiIlgbodye航cts锄dself-heatinge丘＆ts．Wbmakea何惭tht11epatt锄edSOI-LDMOS，whjchh硒adiscontinuityBOX．ThesiIIlulationshowsitcaneliminatesomedisadVantages．ItalsodemoIls眦es也efactorswllichafrecttlle们nscondllctaIlceando丘

7、brsareferencctoiIlcreaseme仃ansconduct锄ce．Wealsollseagreatdealofmetllodsto曲provetllecapacitancecharacteristics．Abreakdo、vnmodelofSOIhi曲VoltagedeViceisproposediIltllisp印盯．Bysolving2-DPoissonequation，meanalyticaldescriptionoftl