提升高压器件氦质谱真空室法检漏效率

高压器件通常是指设计工作压力在10MPa至100MPa范围之间的压力组件。由于高压器件在使用中是带高压工作,具有一定的危险性。如果在投入使用前不对其进行密封性检测或者在检测过程中出现漏检或未检出的情况,那么高压器件在工作中如果贮存高压气体的容器和阀门因未及时检测出缺陷而导致产品存在质量、安全隐患,工作中如果高压气体泄漏,将出现轻则造成产品无法满足工作压力要求而报废,造成一定的经济损失;重则将导致人身伤害或对周边产品造成损坏的严重后果。所以高压器件的泄漏检测是高压器件投入生产使用前的一项重要工作。

一种用于开关电源启动电路的新型自偏置高压器件结构

设计了一种新的用于离线式集成开关电源启动电路的自偏置高压器件结构.对一个RESURF高压(功率)器件的此种自偏置方法进行了原理分析和仿真模拟.采用该结构集成开关电源的启动电路可以节省芯片面积,降低电路功耗,易于控制且可提供较大的芯片内部电源电压.

阶梯掺杂漂移区SOI高压器件浓度分布优化模型

基于分区求解二维泊松方程,提出了阶梯掺杂漂移区SOI高压器件的浓度分布优化模型。借助此模型,对阶梯数从0到无穷时SOIRESURF结构的临界电场和击穿电压进行了研究。结果表明,对于所研究的结构,一阶或二阶掺杂可以在不提高工艺难度的情况下获得足够高的击穿电压,因而可以作为线性漂移区的理想近似。解析结果、MEDICI仿真结果和实验结果非常吻合,证明了模型的正确性。

SOI高压器件及高压集成技术

SOI技术被誉为21世纪的硅集成技术。文章综述了SOI材料的特点与制备、高压功率器件的最新发展动态,以及相关的高压功率驱动集成技术的发展现状;介绍了作者在功率,特别是高压SOI器件和集成电路方面的工作,以作引玉之砖。

一种高压器件表面保护材料的研究

本文报道了一种SM材料的制备、性能、钝化保护机理和试用结果．该材料具有优良的电性能、钝化保护性能、机械性能和化学稳定性，并经晶闸管生产线工艺论证及应用，能明显地减小漏电流，提高耐压水平和增加产品合格率．该项成果为高压电力半导体器件研究和生产提供了一种高性能的钝化保护材料，具有先进性和实用性．

一种具有双面界面电荷岛结构的SOI高压器件

首次提出一种新的具有双面界面电荷岛结构的SOI高压器件(DCI SOI)。该结构在SOI器件介质层上下界面分别注入形成一系列等距的高浓度n+区及p+区。器件外加高压时,纵向电场所形成的反型电荷将被未耗尽n+区内高浓度的电离施主束缚在介质层上界面,同时在下界面积累感应电子。引入的界面电荷对介质层电场(EI)产生附加增强场(ΔEI),使介质层承受更高耐压,同时对顶层硅电场(ES)产生附加削弱场(ΔES),避免在硅层提前击穿,从而有效提高器件的击穿电压(BV)。详细研究DCI SOI工作机理及相关结构参数对击穿电压的影响,在5μm介质层、1μm顶层硅上仿真获得750 V高耐压,较常规结构提高254.4%,其中,附加场ΔEI和ΔES分别达到642.5 V/μm和24 V/μm。

程控真空高压器件老炼台的研制

程控真空高压器件老炼台由可调直流高压电源、储能器、高压脉冲变压器、高压开关、触发器、控制器、工控机、程控真空计、打印机、存贮示波器、限流电阻箱、极性转换器、高压击穿检测器及高压脉冲分压器等构成。该装置通过真空高压器件内真空度和高压击穿信号为判据,决定高压脉冲电压幅度和限流电阻的增减,实现自动控制老炼工艺过程。

场限环与场板复合结构浅平面结高压器件设计

采用场限环和场板复合结构的浅平面结高压器件，比单一采用场限环或场板结构，具有更好的击穿电压重复性及一致性。本文根据简化的二维泊松方程，对环间距、环数以及场板宽度进行计算，可作为这种结构的设计参考。

特种高压器件离子光学系统的计算

特种高压器件主要由离子源、加速系统、靶子等组成,是一种微型加速器。特种高压器件的离子光学系统对特种高压器件的特性影响很大,因此离子光学系统的计算对于特种高压器件的设计具有重要意义。本文从束流光学出发,对特种高压器件的静电场和束包络的解析公式进行了推导和计算;同时利用基于PIC的粒子模拟程序对束流的传输过程进行了数值计算,结果表明两种方法得到的束斑大小吻合较好。

衬底寄生电阻对高压器件ESD性能的影响

随着高压集成电路的广泛应用,高压器件的ESD性能越来越受广大设计者的重视。从理论上分析了衬底寄生电阻对高压LDMOS器件ESD特性的影响,采用几种结构,对上述参数进行优化,并在0.35μm BCD工艺下进行流片试验。测试结果表明,优化衬底电阻可以有效地提高器件的ESD泄放能力,最优结构的二次击穿电流由原始器件的0.75A增大到3.3A。

场板结构浅平面结高压器件

本文采用浅平面结制作场板结构高压器件。根据二维模拟器件击穿电压分析结果选择器件参数：结深，场氧化层厚度，场板宽度和内部电极间距。实测结果，半绝缘钝化结构击穿电压的计算值与实验值相差较大，而绝缘层钝化结构的两者较接近。

用于高压器件的实用硅－硅键合技术

本文对硅－硅键合中的关键因素进行了讨论，指出有效的键合必须以良好的原始片平整度、有效的清洗和预键合以及充分的退火处理为基础。在应用方面，对于电阻率为１７Ω·ｃｍ的有源层，得到了耐压大于４００Ｖ的ＶＤＭＯＳ器件。

与ONO反熔丝FPGA匹配的高压器件设计

描述了一种与ONO反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)匹配的高压nMOSFET的设计.该器件采用中国电子科技集团公司第五十八研究所晶圆的1.0μm 2P2M ONO反熔丝工艺生产实现.该工艺中,通过一次离子注入和高温推进实现了深结HVNwell;通过将高压注入与栅极多晶保持0.2μm的间距解决了增加结深、提高速度与降低穿通击穿电压的矛盾;通过一次离子注入实现了高压nMOSFET阈值电压的调整.测试结果表明:高压nMOSFET的击穿电压达到21～23 V,远大于ONO反熔丝13.5 V的编程电压;饱和电流为4.32 mA,与工艺改进前相比饱和电流明显增大,工作速度得到提升,满足反熔丝FPGA工作频率的要求;阈值电压为0.78 V,与常压器件兼容.

一种用于横向高压器件的曲率结扩展技术

提出一种用于横向高压器件的曲率结扩展技术,并在横向双扩散MOSFET(LDMOS)上进行了实验验证。该技术采用一个轻掺杂的p-sub层,插入LDMOS的曲率结区域,从而将高掺杂的小曲率半径p-body/n-drift突变结调整为低掺杂的大曲率半径p-sub/n-drift结,降低了p-body/n-drift突变结的电场峰值,避免了在该处发生提前的雪崩击穿。该技术已成功应用于超结LDMOS,实验结果显示,应用了该技术的超结器件击穿电压达800 V。

HVIC中的高压器件——RESURF结构LDMOSFET

RESURF(减小表面电场)结构的LDMOSFET(水平沟道二次扩散MOS场效应晶体管)是HVIC(高压集成电路)中较为理想的高压输出器件。本文对RESURF结构的LDMOSFET进行了理论与计算机分析,为探求该器件的设计依据及其与双极器件相兼容的工艺方案,设计了一个包含有NPN,PNP晶体管及不同漂移区长度的RESURF试验模型,并进行了工艺流片,获得了耐压为350V与低压双极器件相兼容的高压RESURF结构的LDMOSFET。

制造高压器件的容差阶梯台面腐蚀技术

本文介绍一种新型的高压器件表面造型技术,即容差阶梯台面腐蚀技术。它是在耗尽刻蚀的基础上发展起来的。它利用耗尽刻蚀克服电场集中和表面效应的机理,采用常规工艺,通过两次基区扩散、两次台面腐蚀形成阶梯结和阶梯台面,降低耗尽刻蚀对腐蚀深度的控制要求,使器件具有小角度负斜角的优良特性,同时采用内台面结构,便于玻璃钝化,使器件具有高性能和高可靠性。

基于0.5μm CMOS工艺的高压器件(英文)

近年来,驱动类、音响类、接口类电路产品系列是CMOS集成电路发展的一个重要方向,这些电路中特有的高低压兼容结构是其重要的特点.相应地高低压兼容CMOS工艺技术应用也越来越广泛.本文研究了与常规CMOS工艺兼容的高压器件的结构与特性,在结构设计和工艺上做了大量的分析和实验,利用n-well和n管场注作漂移区,在没有增加任何工艺步骤的情况下,成功地将高压nMOS,pMOS器件嵌入在商用3.3/5V0.5μmn-well CMOS工艺中.测试结果表明,高压大电流的nMOS管BVdssn达到23 -25V,p管击穿BVdssp〉19V.

单场限环的平面高压器件

通过优化设计和充分利用硅片面积 。

适用于高压集成电路SPICE模拟的高压器件模型设计

对高压/功率器件,根据其独特的特性,本文提出并论证了一种新型的、适用于通用SPICE物理模型的模拟方法。模拟过程是在没有调整模拟程序代码的情况下,通过利用用户定义的受控程序源,引用一个已定义的子程序来实现的。该子程序定义模型的方程组(不一定以显式)。但是,对描述器件中累积电荷和与端电压相关的准静态端电流的模型方程来说,其联立解要受到SPICE2结点分析的影响。本文通过对一种特殊高压器件(IGT)的模拟。证实了这种方法的可行性。在模拟IGT(绝缘栅晶体管)过程中,对电导率调制和闭锁效应都作了考虑。文中讨论了IGT开关电路的直流和瞬态特征的SPICE模拟方法,并给出了一些具有代表性的测量结果。通过模拟IGT双极/MOS混合结构的动态、静态闭锁效应,论证了HVICCAD(高压集成电路计算机辅助设计)方法的灵活性。

真空高压器件脉冲老炼台的研制

真空高压器件脉冲老炼台由可调直流高压电源、储能器、高压脉冲变压器、高压开关、控制器、真空计、存贮示波器、限流电阻箱、极性转换器、高压击穿判别及高压脉冲分压器等构成,在线测量真空高压器件内的真空度和高压脉冲电压幅度、检测高压击穿状况,高压脉冲电压幅度连续可调、限流电阻和脉冲正负极性自动转换,性能稳定可靠。