中文摘要 | 第1-10页 |
英文摘要 | 第10-13页 |
第一章 绪论 | 第13-37页 |
1.1 功率器件的发展现状 | 第13-28页 |
1.1.1 横向功率器件 | 第14-25页 |
1.1.1.1 LDMOS | 第14-18页 |
1.1.1.2 LIGBT | 第18-21页 |
1.1.1.3 LMCT | 第21-23页 |
1.1.1.4 LBJT | 第23-24页 |
1.1.1.5 各种器件的参数对比 | 第24-25页 |
1.1.2 纵向功率器件 | 第25-28页 |
1.2 功率器件中的各种结终端技术的发展 | 第28-29页 |
1.3 SOI技术的发展 | 第29-32页 |
1.3.1 SOI简介 | 第29-30页 |
1.3.2 SOI衬底制备方法 | 第30-31页 |
1.3.3 SOI器件的发展 | 第31-32页 |
1.4 功率器件的挑战与机遇 | 第32-34页 |
1.4.1 大功率器件 | 第32页 |
1.4.2 中小功率器件 | 第32-34页 |
1.5 本文的主要工作 | 第34-37页 |
第二章 SOI器件的一些特性分析 | 第37-53页 |
2.1 TMA/MEDICI简介 | 第37-42页 |
2.1.1 MEDICI的特点 | 第37-38页 |
2.1.2 MEDICI模拟的基本方程和模拟网格 | 第38-39页 |
2.1.3 MEDICI程序的常用物理模型 | 第39-42页 |
2.2 SOI浮体效应的分析及改进措施 | 第42-43页 |
2.3 关于IGBT的特性解析 | 第43-49页 |
2.3.1 IGBT的正向导通分析 | 第43-46页 |
2.3.1.1 理论基础 | 第43-44页 |
2.3.1.2 导通分析 | 第44-46页 |
2.3.2 IGBT的关断特性解析 | 第46-49页 |
2.3.2.1 IGBT的准静态分析 | 第46-47页 |
2.3.2.1 IGBT的非准静态分析 | 第47-49页 |
2.4 SOI-LIGBT的特性分析 | 第49-52页 |
2.5 小结 | 第52-53页 |
第三章 一种全新的耐压结构-复合缓冲结构 | 第53-70页 |
3.1 功率器件的“硅极限” | 第53页 |
3.2 复合缓冲结构的由来及种类 | 第53-55页 |
3.3 复合缓冲结构的研究简介 | 第55-58页 |
3.3.1 性能研究及优化分析 | 第55-56页 |
3.3.2 复合缓冲层的扩展应用 | 第56-57页 |
3.3.3 实际制造工艺的研究 | 第57-58页 |
3.4 叉指式复合缓冲层的优化分析 | 第58-67页 |
3.4.1 叉指式复合缓冲结构的电场分布及击穿分析 | 第59-62页 |
3.4.2 叉指式复合缓冲结构的优化分析 | 第62-67页 |
3.4.2.1 基本叉指式CB结构的优化设计 | 第63-64页 |
3.4.2.2 提高叉指式CB结构性能的几种措施 | 第64-67页 |
3.5 简介六角形CB结构的设计 | 第67-69页 |
3.6 小结 | 第69-70页 |
第四章 功率集成电路半桥式输出级中高速低功耗低侧管的实现 | 第70-93页 |
4.1 功率集成电路简介 | 第70-71页 |
4.2 高压功率集成电路中各个模块的简要介绍 | 第71-78页 |
4.2.1 方波发生电路 | 第72-74页 |
4.2.2 死区时间设置 | 第74-75页 |
4.2.3 高压电平位移 | 第75-77页 |
4.2.4 模拟结果分析 | 第77-78页 |
4.3 功率集成电路输出级中的功率管 | 第78-80页 |
4.3.1 常用功率管简介 | 第78-79页 |
4.3.2 阳极短路IGBT工作原理 | 第79-80页 |
4.4 实现高速低功耗低侧管的思路 | 第80-82页 |
4.5 动态控制阳极短路IGBT特性分析 | 第82-92页 |
4.5.1 抗闭锁特性 | 第82-84页 |
4.5.2 对耐压的影响 | 第84-85页 |
4.5.3 IV特性 | 第85-86页 |
4.5.4 电阻负载下的关断分析 | 第86-88页 |
4.5.5 不同负载下的关断情况分析 | 第88-92页 |
4.5.5.1 电阻负载下的关断 | 第88-90页 |
4.5.5.2 电容和电感负载下的关断 | 第90-92页 |
4.6 小结 | 第92-93页 |
第五章 利用分压电阻实现可控阳极短路 | 第93-107页 |
5.1 利用分压电阻实现可控制阳极短路的方案 | 第93-95页 |
5.2 器件特性分析 | 第95-104页 |
5.2.1 器件的耐压 | 第96-98页 |
5.2.2 器件的开启 | 第98-99页 |
5.2.3 器件的关断 | 第99-100页 |
5.2.4 器件的I-V特性 | 第100-101页 |
5.2.5 器件工作于非设计条件下的特性 | 第101-104页 |
5.2.5.1 分压电阻比值变化对器件性能的影响 | 第101-103页 |
5.2.5.2 电源电压变化对器件性能的影响 | 第103-104页 |
5.2.6 容性和感性负载下的工作情况 | 第104页 |
5.3 对另一种结构的讨论 | 第104-106页 |
5.3.1 器件导通特性 | 第105-106页 |
5.3.2 器件关断特性 | 第106页 |
5.4 小结 | 第106-107页 |
第六章 利用电阻场板改善LIGBT的性能 | 第107-116页 |
6.1 电阻场板简介[CHENX.B.,1990] | 第107页 |
6.2 利用电阻场板改善IGBT性能的思路 | 第107-111页 |
6.2.1 对耐压进行改善 | 第108-109页 |
6.2.2 消除SOI-LIGBT关断的第二个阶段 | 第109-110页 |
6.2.3 从SIPOS上提取信号用于控制IGBT的阳极短路 | 第110-111页 |
6.3 采用控制阳极短路结构的IGBT和普通IGBT性能对比 | 第111-114页 |
6.3.1 电阻负载 | 第111-114页 |
6.3.1.1 开关特性 | 第112-113页 |
6.3.1.2 IV特性 | 第113-114页 |
6.3.2 容性、感性负载下的特性研究 | 第114页 |
6.4 电阻场板的方块电阻对器件开关特性的影响 | 第114-115页 |
6.5 小结 | 第115-116页 |
第七章 具有电阻场板的薄膜SOI-LDMOS的解析设计 | 第116-136页 |
7.1 SOI材料实现高耐压的方法介绍 | 第116-119页 |
7.2 利用RFP实现低功耗,高耐压薄膜SOI-LDMOS的思路 | 第119页 |
7.3 具有RFP的薄膜SOI-LDMOS的击穿模型 | 第119-124页 |
7.3.1 LDMOS漂移区的电场分布 | 第119-121页 |
7.3.2 横向耐压 | 第121页 |
7.3.3 纵向耐压 | 第121-123页 |
7.3.3.1 高场下电离率模型 | 第121-123页 |
7.3.3.2 纵向击穿条件 | 第123页 |
7.3.4 模拟验证 | 第123-124页 |
7.4 击穿模型的精确化 | 第124-127页 |
7.4.1 从源极到漏极的电力线所经过的准确路径 | 第124-126页 |
7.4.2 沿电力线准确路径的电离率积分及相应的解析设计结果 | 第126-127页 |
7.4.3 模拟验证 | 第127页 |
7.5 如何利用解析结果设计出合适的器件 | 第127-129页 |
7.6 解析理论的适用范围 | 第129-131页 |
7.6.1 RFP与硅层之间的氧化层厚度变化时理论的准确性 | 第129-130页 |
7.6.2 埋氧层上硅层厚度变化时理论的适用性 | 第130-131页 |
7.6.3 埋氧层厚度减小时理论的准确性 | 第131页 |
7.7 关于击穿判据的一点说明 | 第131-132页 |
7.8 本文提出的优化设计结果与其他设计方法的对比 | 第132-135页 |
7.9 小结 | 第135-136页 |
结束语 | 第136-138页 |
附录A缩略语表 | 第138-139页 |
致谢 | 第139-140页 |
参考文献 | 第140-147页 |
个人简历 | 第147-148页 |
作者在攻读博士学位期间的相关文章 | 第148页 |