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PDP扫描驱动芯片用横向高压SOI-LIGBT优化设计
摘要
该论文旨在介绍横向高压SOI-LIGBT在PDP扫描驱动芯片中的优化设计。文章首先讲解了PDP扫描驱动芯片的基本原理及其常用器件，然后介绍了横向高压SOI-LIGBT的基本结构和性能，结合PDP扫描驱动芯片应用场景，分析了横向高压SOI-LIGBT的优缺点。在此基础上，提出了几种优化设计方案，具体包括减小漏电流、提高击穿电压和提高响应速度等。最后，对以上方案进行了比较分析，并总结出最优设计方案。通过本论文的介绍，可以深入了解PDP扫描驱动芯片中使用横向高压SOI-LIGBT的深刻意义，为相关领域的工作者提供参考。
关键词：PDP扫描驱动芯片，横向高压SOI-LIGBT，漏电流，击穿电压，响应速度
1.引言
等离子显示面板（PDP）是目前应用广泛的显示设备之一，其驱动方式分为DC驱动和AC驱动两种。在AC驱动中，需要使用PDP扫描驱动芯片实现激发钨丝和扫描线圈的控制，以呈现清晰的图像。传统的PDP扫描驱动芯片中常用的是MOSFET器件，而横向高压SOI-LIGBT是一种近年来出现的新型器件，具有低漏电流、高击穿电压等优势，对PDP扫描驱动芯片的性能升级具有重要意义。本论文将从PDP扫描驱动芯片的需求和横向高压SOI-LIGBT的特点出发，对其在应用中的优化设计进行探究和总结。
2.PDP扫描驱动芯片的器件选择
PDP扫描驱动芯片的作用是控制PDP的线圈位置，以实现图像的扫描。在传统设计中，常用MOSFET器件作为开关，但是其具有漏电流大、击穿电压低等缺陷，严重限制了PDP扫描驱动芯片的性能。
由于PDP扫描驱动芯片在实际应用中需要承受高电压和高频信号，因此需要选用具有良好性能的器件。横向高压SOI-LIGBT（LateralInsulatedGateBipolarTransistor）是一种近年来逐渐受到关注的新型器件，它结合了集成电路的优势和晶体管的高频性能，在功率器件和高频器件领域得到了广泛应用。
3.横向高压SOI-LIGBT的优缺点
横向高压SOI-LIGBT是由pnpn结构的表面触发二极管和上方绝缘体组成，其初始电压降低，具有低导通电阻和快速开关速度等优良特性。除此之外，横向高压SOI-LIGBT还具有以下优点：
（1）漏电流小：横向高压SOI-LIGBT的漏电流小于1μA，比MOSFET器件的漏电流要小得多，只有其百分之一。
（2）击穿电压高：横向高压SOI-LIGBT的击穿电压高达数百伏，而MOSFET器件只有数十伏的击穿电压。
（3）响应速度快：横向高压SOI-LIGBT的开关速度快，能够满足高频信号的需求，同时在可控硅器件的开关速度和MOSFET器件的导通电阻之间取得很好的平衡。
然而，横向高压SOI-LIGBT也存在一些缺点，如：
（1）与MOSFET器件比较，制造过程较复杂，成本也较高。
（2）对于高温、高电压等极端环境，横向高压SOI-LIGBT的可靠性有待提高。
4.横向高压SOI-LIGBT在PDP扫描驱动芯片中的应用
由于横向高压SOI-LIGBT具有低漏电流、高击穿电压和快速响应速度等优点，非常适合用于PDP扫描驱动芯片中。通过改变横向高压SOI-LIGBT的电极结构和材料等方面对其进行优化设计，可以进一步提高其在PDP扫描驱动芯片中的性能。
4.1减小漏电流
PDP扫描驱动芯片中，如果漏电流过大，会影响激发钨丝的电流大小，进而影响图像的亮度和对比度。因此，减小漏电流是提高PDP扫描驱动芯片性能的关键一步。
（1）增加隔离层的厚度：在隔离层中增加厚度，可以减少漏电流，但同时也会降低响应速度。
（2）降低横向高压SOI-LIGBT的温度：温度过高会影响器件的击穿电压，同时也会增加漏电流。因此，通过较低的温度可以减小漏电流。
（3）改进电极结构：优化电极结构的设计也是减小漏电流的有效手段之一。
4.2提高击穿电压
在PDP扫描驱动芯片中，由于工作电压高达数百伏，因此需要具备良好的击穿电压能力。横向高压SOI-LIGBT的击穿电压高，但是如果要在实际应用中进一步提高其击穿电压能力，可采取以下措施：
（1）增加隔离层的厚度：隔离层的厚度与击穿电压成正相关，因此可以通过增加隔离层的厚度来提高击穿电压。
（2）增加氧化层的厚度：氧化层在隔离层中占据很大比例，增加氧化层的厚度，可以限制掺杂物的扩散和缓解外场的影响，从而提高横向高压SOI-LIGBT的击穿电压。
4.3提高响应速度
PDP扫描驱动芯片需要在短时间内完成很多开关操作，因此需要具有良好的响应速度。在调整横向高压SOI-LIGBT的响应速度时，可以通过以下措施达到目标：
（1）缩短电极长度：缩短电极长度可以提高响应速度，但同时也会影响器件的耐压能力。
（2）降低饱和电位：降低饱和电位可以缩短