阶梯埋氧型SOI结构的耐压分析

提出了一种阶梯埋氧型SOI(SBOSOI)RESURF器件结构,并解释了该结构的场调制耐压机理,通过2D MEDICI仿真验证了调制机理的正确性.优化了阶梯埋氧阶梯数与耐压的关系,得出阶梯数为3时耐压达到饱和.模拟仿真了比导通电阻和击穿电压,结果表明该结构在埋层厚度为0.2～0.8μm时可使比导通电阻降低40%～50%,耐压提高30%～50%;漂移区厚度小于1μm时比导通电阻降低10%～50%,耐压提高10%～50%.

薄硅层阶梯埋氧PSOI高压器件新结构

基于介质电场增强ENDIF理论,提出了一种薄硅层阶梯埋氧型部分SOI(SBPSOI)高压器件结构。埋氧层阶梯处所引入的电荷不仅增强了埋层介质电场,而且对有源层中的电场进行调制,使电场优化分布,两者均提高器件的击穿电压。详细分析器件耐压与相关结构参数的关系,在埋氧层为2μm,耐压层为0.5μm时,其埋氧层电场提高到常规结构的1.5倍,击穿电压提高53.5%。同时,由于源极下硅窗口缓解SOI器件自热效应,使得在栅电压15V,漏电压30V时器件表面最高温度较常规SOI降低了34.76K。

双面阶梯埋氧型SOI结构的耐压分析

在单面阶梯埋氧型SOI结构的基础上,提出了一种双面阶梯埋氧SOI新结构.双面阶梯的电荷积累作用使其纵向电场突破了传统上受界面电荷为零限制的3倍关系,埋氧层的电场可以高达200V/μm;而且双面阶梯对表面电场的调制作用使其表面电场达到近乎理想的均匀分布.借助二维MEDICI数值分析软件,验证了此结构具有同时优化横向SOI基高压器件横、纵向电场,提高击穿电压的优点.