絕緣閘極雙極性電晶體模擬實作與表面終端耐壓結構設計

  • 李 柏毅

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

絕緣閘極雙極性電晶體(Insulated-Gate-Bipolar-Transistor),乃是因應?率元件在高頻應用上所開發出來的元件。它利用整合高?率雙極性電晶體 (Power Bipolar Transistor)以及高?率金氧半電晶體 (Power MOSFET)結構的方法,克服兩個?率元件在應用上的缺點,達到了中高?率、頻率上的有效應用。 隨著半導體元件尺寸的縮小 ?率元件的主動區特性會受到影響而降低 本文研究如何在不影響元件主動區特性的前提下 利用最佳化保護環(Guard-rings)設計來提升絕緣閘雙極性電晶體的崩潰電壓並利用元件模擬軟體來探討保護環與矽基板接面形成的空乏效應。 在論文中 我們利用元件模擬軟體(Silvaco)輔助設計高耐壓大電流的絕緣閘極雙極性電晶體 並利用改變表面結構的設計來增強元件對耐壓的能力 不同於過去傳統的表面結構 我們提出新表面結構的崩潰電壓模擬約為1000V 在相同的製程條件下傳統的結構則為300V 且兩者擁有相同的主動特性。 在不同濃度保護環的離子佈值條件中 我們發現當主動區(P-Body)到鄰近的一個保護環距離為21um時且保護環離子佈植的濃度在1X?10?^14時 會有崩潰電壓的最大值(1120V) 最後我們利用改變主動區的離子佈植濃度和不同的光罩設計得知當主動區的面積大小下降2 3%時會使元件主動區特性降低10%。
Date of Award2014 Aug 8
LanguageChinese
SupervisorWen-Shi Lee (Supervisor)

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絕緣閘極雙極性電晶體模擬實作與表面終端耐壓結構設計
柏毅, 李. (Author). 2014 Aug 8

Student thesis: Master's Thesis