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LDMOS功率器件的电热效应研究的综述报告
LDMOS（laterallydiffusedmetaloxidesemiconductor）是一种高功率半导体器件。LDMOS器件被广泛应用于电视发射机、无线通信、雷达和医疗设备中。然而，这些器件在高功率工作时，会出现电热效应，这会导致器件性能降低和热失效，进而影响系统可靠性。因此，在LDMOS功率器件的设计与制造中进行电热效应分析是非常重要的。本文将对LDMOS功率器件的电热效应研究现状进行综述。
LDMOS器件的电热效应主要有以下几种：温度梯度、热失效和热致应力。其中，温度梯度是指器件内部局部温度存在差异；热失效是指在高温下器件参数会发生不可逆的变化；热致应力是指器件在高温下由于不同材料的热膨胀系数不同，而导致器件内部产生应力。
对于温度梯度，研究者们采用了不同的方法。一种常用的方法是建立有限元模型，利用计算机仿真分析内部温度分布。例如，Shcherbakov等人使用ANSYS软件建立了有限元模型，模拟了不同的DC偏压和加热功率下器件的温度场分布。研究结果表明，在加热过程中，器件内部温度梯度逐渐增加，这可能会导致器件的参数发生变化。另外，有学者利用红外成像技术研究了器件的温度分布，结果显示，在器件通电加热后，其表面温度分布存在巨大差异，这与模拟结果一致。
对于LDMOS器件的热失效，研究者们通过测量器件的电学参数，来评估器件的性能是否受到热失效影响。J.Pang等人利用高分辨率的I-V测试系统，研究不同温度下LDMOS器件的性能变化。研究结果表明，在高温下LDMOS器件的漏电流增加，而迁移率降低，这说明器件的性能遭受了严重的影响。因此，对于LDMOS器件的可靠性评估中，需要考虑器件在高温和大功率工况下的热失效情况。
热致应力也会影响LDMOS器件的性能和寿命。有学者通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察热致应力下器件的断裂行为。研究结果表明，器件的材料性质和结构参数会对器件的初始热应力分布和应力变化的速率产生影响。而FEM模拟得到的应力分布以及试样形变等结果表明，热致应力的尺寸效应和应力集中效应对器件的断裂具有明显的影响。
总之，LDMOS功率器件设计与制造中的电热效应问题是不可避免的。目前，研究者们已经开展了许多有效的研究工作，例如建立有限元模型、采用红外成像技术、测量器件的电学参数等。这些研究成果为LDMOS器件的电热效应分析和可靠性评估提供了一定的理论和实验基础。未来，LDMOS功率器件电热效应研究的重点可能会放在更为细节化的参数调控上，并且将与晶体管自动化生产技术的发展、模拟仿真技术的成熟相结合，进一步实现功率器件可靠性的提升。