文档介绍：东南大学
硕士学位论文
增强型与耗尽型集成VDMOS设计
姓名:杨帆
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:陆生礼
20090601
摘要近年来,功率集成电路得到了突飞猛进的发展,集成度越来越高。作为最常见的高压功率器件之一,嗟丶稍谛酒铮唤鼋鲆苑至⑵骷男问匠鱿帧NA私ǜ哐构β士9赜敫压控制电路集成在一起,出现了增强型与耗尽型募伞B畚纳杓频脑銮啃陀牒木⌒图鞔┑缪笲对于增强型与耗尽型集成纳杓疲紫纫=饩龉ひ占傻奈侍猓慈绾卧谝惶坠ひ障同时实现增强型秃木⌒蚔,在参考了增强型墓ひ樟鞒滩⒍院木」艿慕构进行分析之后,确定了能同时形成增强管和耗尽管的工艺流程。通过理论公式初步计算出两管的结构参数,通过砑心D夥抡妫范ú问钣胖担詈笸ü怨ひ掌ú罱蟹抡妫慕设计。为了避免增强管与耗尽管工作时互相干扰,论文设计了隔离结构。对流水生产的增强型与耗尽型集成蟹庾昂筒馐浴>」;采用的问设计方法可以运用到高压纳杓浦校桓衾虢峁挂部捎糜谕喔哐辜尚酒纳杓浦小关键词:⒓伞⒅斩私峁埂⒏衾搿⒐ひ掌ú
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研究生躲孕冷师签名丝坐吼型经丝东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ㄒ缘缱有畔⑿问娇论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布ㄒ缘缱有畔⑿问娇授权东南大学研究生院办理。亚
第一章绪论功率器件综述管像推浜蟮恼す囟暇д⒐等。它们的主要用途是用于高压输电,以及制造将电网的删仲磊鞘僻霄工作频率本章叙述了功率器件的发展,并针对高压集成电路中的隔离结构做了简要介绍,最后指出了本论文的主要工作,并介绍本文的组织结构。年瓾兄瞥鍪澜缟系谝桓龉β拾氲继逭髌鳌拢ㄓ霉就瞥隽松逃可控硅整流器,标志着功率器件技术的诞生。到了二十世纪年代,已经派生了快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等半控型器件。电力电子器件的功率也越来越大,性能日益完善。但是由于晶闸管的固有特性工作频率较低话愕陀蟠笙拗屏怂挠τ梅段В⑶由于其固有的特性,如关断这些器件必须有强迫换相电路,使得整体体积增大、重量增加、效率降低、可靠性下降。从上世纪六七十年代至八十年代初,功率半导体器件主要是可控硅整流器⑺ḿ途或交流电变为各种各样直流电的中大型电源和控制电动机运行的电机调速装置等,这些设备几乎都是与电网相关的强电装置。因此,当时我国把这些器件的总称为挥兄币胛9β拾氲继迤骷且胛5缌Φ缱悠骷4撕螅庑┢骷谏杓坪椭圃旆矫不断有所改进,如图所示,它们的功率控制容量不断增大,工作频率不断提高】图功率半导体器件的功率控制范围及其工作频率在上世纪八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率和为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,标志着传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。以功率器件为核心的现代电力电子装置,在整台装置中通常不超过总价值的%~%,但是它对提高装置的各项技术指标和技术性能却起着十分重要的作用,其可靠性决定了装置和系统的可靠性。这些器件或集成电路能在比以前高倍以上的频率下工作,而电路在高频工作时能更节能、●
增强结构,又使增添了一种改善正向压降的新途径卜注入增强门极晶闸管当前功率器件的发展有如下特础浚:压降更小的肖特基二极管!9挡跰势垒肖特基U庋簿图跎倭诵ぬ鼗ü茉诩节材、大幅减少设备体积和重量。尤其是集成度很高的单片片上功率系统简写为馨汛ǜ衅骷氲缏贰⑿藕糯淼缏贰⒔涌诘缏贰⒐β势骷偷缏返燃稍谝桓硅芯片上,使其具有按照负载要求精密调节输出和按照过热、过压、过流等情况自我进行保护的智能功能,因此其优越性不言而喻。⒔徊礁慕阅芾刺岣咝剩以功率为例,、庾暗腣自年以来,其悦磕的速度下降。用于/腗扔凶⒅豏的同步整流,也有癚柰奔婀说腃G罢叩腞下降速度为每两年%,后者的罳称为优值下降速度为每年%。腡沟槽芏纫汛锏痠疵科椒接⒋缫灰诙嘣。为迎合微处理器降低电源电压的要求,南孪拚趋近。本来分工明确的功率和,现在也出现新一轮的竞争。两年前有逼近了的频率,现在又有垂