功率SOI-LIGBT器件瞬態(tài)電沖擊可靠性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、功率絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型晶體管(SOI-LIGBT)具有高耐壓、高輸入阻抗、低導(dǎo)通電阻及全介質(zhì)隔離等諸多優(yōu)點，已逐步成為提高功率集成芯片性能的核心器件。然而功率集成芯片應(yīng)用系統(tǒng)往往需要SOI-LIGBT器件工作在高壓大電流輸出、強靜電泄放、高開關(guān)頻率以及感性負(fù)載等環(huán)境下，因此，很有必要研究SOI-LIGBT器件在瞬態(tài)電應(yīng)力沖擊下的可靠性。
　　本文基于Sentaurus TCAD仿真平臺、微光顯微鏡及傳輸線脈沖TLP(Tra

2、nsmission Line Pulse)等測試系統(tǒng)，首先研究了SOI-LIGBT器件在靜電泄放ESD(Electro-Static Discharge)瞬態(tài)沖擊應(yīng)力下的響應(yīng)特性，并且分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對器件ESD能力的影響及其原因，接著研究了SOI-LIGBT器件在ESD瞬態(tài)沖擊下的退化現(xiàn)象，并建立了ESD瞬態(tài)沖擊響應(yīng)的行為模型。隨后，研究了器件在dv/dt瞬態(tài)沖擊應(yīng)力下的失效機理，同樣分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對器件dv/dt能力的影響及其影響

3、機制，進(jìn)而揭示了器件在dv/dt瞬態(tài)應(yīng)力下的退化機理。最后，本文還基于以上研究成果設(shè)計了兩種高瞬態(tài)沖擊可靠性的功率SOI-LIGBT器件。
　　研究結(jié)果顯示，本文建立的SOI-LIGBT器件的ESD響應(yīng)行為模型誤差小于12.1％，設(shè)計的加P阱高ESD魯棒性的功率SOI-LIGBT器件的二次崩潰電流（It2）增大4.3％;設(shè)計的Trench中填充poly硅的新型功率SOI-LIGBT器件，可以在不影響常規(guī)電學(xué)性能的前提下，有效的抑制

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