150V100A大功率TRENCH MOSFET研制的开题报告.docx

150V100A大功率TRENCHMOSFET研制的开题报告
一、选题背景
随着现代电力、通讯、计算机、汽车、医疗等各个领域的不断发展，电力器件的应用要求越来越高，对高功率功率半导体器件的需求越来越迫切，其中高压功率MOSFET在交流电机驱动、变频器、DC-DC转换器、太阳能组串、电力开关等领域占有重要地位，以其性能稳定、可靠性高、反向恢复快等优点成为高性价比和高稳定性要求的首选方案。而TRENCHMOSFET是一种在Si基底上进行横向沟槽加工，减小通道电阻的高性能功率MOSFET。目前国内的TRENCHMOSFET技术起步较晚，多依赖进口，布局不全，价格较高。
二、研究内容
本课题拟研制一种150V100A大功率TRENCHMOSFET器件，其具体研究内容如下：
1.设计合理的TRENCHMOSFET器件结构：通过优化设计器件的沟槽结构，实现器件的通道电阻的显著降低以及压降的降低，同时提高器件的集总电容，提升器件的导通能力。
2.确定合理的沟槽加工工艺参数：根据对器件结构的优化设计，确定相应的沟槽加工技术参数，比如形状、深度、宽度等，以达到理想的电气性能。
3.制备TRENCHMOSFET器件：利用晶圆加工技术和半导体工艺制备出TRENCHMOSFET器件。
4.进行器件电性能测试：对器件的漏电流、导通电压降、开关速度、导通电阻、间歇性开关特性等电性能进行测试分析。
5.优化器件ElectricalCharacteristics：对测试结果实现有效分析，并从器件结构设计、工艺参数等方面对器件进行再次优化，实现更加优异的电气性能。
三、预期成果
通过本课题的研究，将研制出150V100A大功率TRENCHMOSFET器件，成为我国高压功率MOSFET领域的重要补充，填补我国对高压功率器件进口的空缺，进而促进我国电力、航空、军工等领域的发展，提升我国在高功率半导体器件技术领域的地位。
四、研究方法
本课题采用的研究方法主要包括理论分析、模拟仿真和实验研究。
1.理论分析：通过对TRENCHMOSFET物理原理、工艺技术和电路设计等方面的分析，确定器件的结构设计和工艺流程参数等，为后续的器件制备提供基础和保证。
2.模拟仿真：采用SilvacoTCAD软件，对器件的结构进行仿真模拟，预测器件的电气特性，并结合理论分析结果进一步优化器件结构。
3.实验研究：采用常规的晶圆加工技术，制备出TRENCHMOSFET器件，利用器件测试系统对器件进行电性能测试，并根据测试结果对器件进行分析和优化。
五、计划进度
本课题的计划时限为18个月，计划分为以下几个阶段：
1.学习和理论分析（1个月），主要包括对TRENCHMOSFET的物理原理、工艺流程、电路设计、Simulink等基础知识的学习和理解。
2.设计器件结构和工艺（4个月），通过对TRENCHMOSFET的器件结构和工艺参数进行设计确定，并进行模拟分析和优化。
3.制备TRENCHMOSFET器件（8个月），采用晶圆加工技术制备出TRENCHMOSFET器件，并进行器件性能测试。
4.优化器件ElectricalCharacteristics（3个月），通过对器件性能测试结果进行分析和优化，对器件的电性能进行进一步提升。
5.论文撰写和答辩（2个月），完成论文的撰写和答辩。
六、经济预算
本课题的经济预算主要包括材料费、硬件设备费、实验和模拟费用以及其他费用，预计总费用为50万元左右。其中硬件设备费包括实验室常用的器材及设备，其他费用包括差旅费、会议费、论文发表费等。