器件仿真設計實驗

1、電子科技大學實驗 報 告學生姓名： 于全東 學 號： 201322030315指導教師： 喬明一、實驗室名稱： 211樓803 二、實驗項目名稱：半導體功率器件與智能功率IC實驗LDMOS器件仿真設計實驗3、 實驗原理：利用medici仿真實驗四、實驗目的：通過實驗，了解LDMOS器件的結構，掌握LDMOS器件的設計方法，熟悉MEDICI軟件的使用。五、實驗內容： 完成一種700V RESURF LDMOS器件完整的設計仿真工作，其指標達到預定要求。其中，主要針對器件耐壓、閾值電壓、跨導、開態(tài)特性進行仿真優(yōu)化，確定柵氧厚度、溝道濃度、柵長、漂移區(qū)摻雜、漂移區(qū)厚度等重要的濃度和結構參數。 通過改

2、變漂移區(qū)濃度，獲得RESURF器件的啞鈴型表面電場分布。 LDMOS指標要求：BV > 700V, VT 12V, VG 7V max六、實驗器材（設備、元器件）：MEDICI軟件七、實驗步驟：LDMOS結構定義：title ldmosassign name=nd n.val=7e14 assign name=pwell n.val=8e16 assign name=dpwell n.val=1.2assign name=tepi n.val=13 assign name=ld n.val=60 assign name=dsub n.val=15mesh smooth=1x.mesh w

3、idth=ld h1=1.2y.mesh n=1 L=-0.35y.mesh n=6 L=-0.02y.mesh n=7 l=0y.mesh depth=0.2 h1=0.2y.mesh depth=dpwell-0.2 h1=0.2y.mesh depth=tepi-dpwell h1=0.1 h2=0.2y.mesh depth=dsub h1=0.2 h2=0.4 h3=2region name=si y.max=tepi siliconregion name=sub y.min=tepi siliconregion name=sio y.max=0 oxideelectrod name

4、=gate x.min=1.9 x.max=3.5 y.min=-0.35 y.max=-0.02electrod name=source x.max=1.3 y.max=0electrod name=drain x.min=ld-0.8 y.max=0electrod name=sub bottom$ n drift $profile region=si n-type n.peak=nd uniform$ n-buffer $profile region=si n-type n.peak=5e16 xy.ratio=0.6 x.min=ld-2 y.junction=dpwell$ p-we

5、ll $profile region=si p-type n.peak=pwell+nd xy.ratio=0.6 x.min=0 x.max=2.6 y.junction=dpwellprofile region=si p-type n.peak=1e20 x.min=0 x.max=2.6 y.min=dpwell-0.6 y.max=dpwell-0.1 uniform$ n+/p+ source $profile region=si p-type n.peak=1e20 xy.ratio=0.4 x.min=0 x.max=1 y.junction=0.2profile region=

6、si n-type n.peak=1e20 xy.ratio=0.4 x.min=1 x.max=2 y.junction=0.2$ drain $profile region=si n-type n.peak=1e20 xy.ratio=0.4 x.min=ld-1 y.junction=0.2$ psub $profile region=sub p-type n.peak=5e14 uniformregrid ignore=sio doping logarith ratio=1 smooth=1 cos.angle=0.8$ gate material $contact name=gate

7、 n.polysisave out.f=ldmos.mesh$ plot $plot.2d grid fill scale title=" the orignal gird"plot.2d boundary scale junction fill title="the junction profiles"plot.1d doping y.start=0.01 y.end=0.01 title="surface doping log" y.logplot.1d doping y.start=0.01 y.end=0.01 title=&

8、quot;surface doping" plot.1d doping y.start=3 y.end=3 title="y=3 doping log" y.logplot.1d doping y.start=3 y.end=3 title="y=3 doping" plot.1d doping x.start=3 x.end=3 title="x=3 doping log" y.logplot.1d doping x.start=3 x.end=3 title="x=3 doping" 八、實驗數據及結果分析：閾值電壓曲線： 原始Vt為0.1V 更改參數后Vt為1.6V九、實驗結論：1、由RESURF原理可知，LDMOS的擊穿電壓是橫向耐壓和縱向耐壓共同作用的結果，所以不能簡單地通過改變某一參量來提高某個方向的耐壓。由實驗結果可知，減小外延層厚度、提高外延層濃度、增加外延層長度，并調節(jié)三個參量到某一值時，可使擊穿電壓有顯著提高。2、由實驗數據可知，只有擊穿電壓沒有達到實驗要求的700V。其原因可能是器件定義的襯底厚度（15um）太小，應該在調節(jié)其他參數