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具有中心对称双垂直场板的新型沟槽SOI LDMOS性能分析

DOI：10.1016/j.rinp.2018.12.028 期刊：Results in Physics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 本文提出了一种具有中心对称双垂直场板结构（CDVFPT SOI LDMOS）的新型沟槽SOI LDMOS。采用二维器件仿真器MEDICI研究该结构的特性。与常规沟槽SOI LDMOS（CT SOI LDMOS）相比，由于引入了中心对称双垂直场板结构，优化后的器件在击穿电压（BV）提升的同时比导通电阻（Ron,sp）显著降低。相较于此前带浮动垂直场板的沟槽SOI LDMOS（FVFPT SOI LDMOS），CDVFPT SOI LDMOS的整体性能也得到提升。仿真结果表明：与CT SOI LDMOS相比，CDVFPT SOI LDMOS的击穿电压从188V提升至234V，而比导通电阻则从2.30 mΩ·cm2降至1.24 mΩ·cm2。此外，在1 mW/μm2功率密度下最大晶格温度略有下降。
作者： Jianmei Lei，Shengdong Hu，Chang Liu，Tao Liu，Yuan Wang，Dong Yang，Ye Huang，Lidong Chen，Jingwei Guo
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出并研究一种具有中心对称双垂直场板结构的新型沟槽SOI LDMOS，以改善击穿电压与比导通电阻之间的矛盾关系。

研究成果

CDVFPT SOI LDMOS结构有效调制了电场分布，引入两个新峰值使击穿电压较传统结构提升24.5%，比导通电阻降低46.1%。该结构还略微降低了最高温度并改善了整体性能指标，突破了比导通电阻与击穿电压依赖关系的理想硅极限。

研究不足

该研究基于MEDICI软件的模拟，可能无法完全反映实际制造中的变异或物理效应。器件性能分析是在理想条件下进行的，实际制造挑战（如场板的精密蚀刻与沉积）未经实验验证。优化仅针对D1、D2和Nd等特定参数展开。

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