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基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS
基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS
摘要：
超结LDMOS（laterally-diffusedmetal-oxide-semiconductor）器件是一种广泛应用于功率放大和开关电路的功率MOSFET。然而，在高功率和高工作频率的应用中，局部电荷堆积效应可能导致器件的失效。为了克服这一问题，本文提出了一种基于BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）工艺的局部电荷补偿超结LDMOS器件。通过在超结区域引入局部电荷补偿结构，可以有效地减小局部电荷的堆积，并提高器件的可靠性和电性能。本文详细介绍了基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS器件的设计原理、工艺流程和性能优势，并通过模拟和实验结果进行了验证。
1.引言
超结LDMOS是一种具有低导通电阻和高击穿电压的功率MOSFET器件，适用于高功率和高频率的应用。然而，在高功率工作条件下，由于局部电荷的堆积效应，器件可能出现击穿和损坏的风险。因此，如何减小局部电荷堆积效应是超结LDMOS器件研究的重要方向之一。
2.基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS的设计原理
BCD工艺是一种集成了Si-BJT、CMOS和DMOS器件的新一代半导体工艺。其独特的结构和优势使其成为超结LDMOS局部电荷补偿器件的理想选择。局部电荷的堆积主要是由于超结LDMOS器件中的电场分布不均匀引起的。通过在超结区域引入局部电荷补偿结构，可以有效地调节电场分布，减小局部电荷的堆积，从而提高器件的可靠性和电性能。
3.基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS的工艺流程
BCD工艺的主要步骤包括：Si-BJT的选区域扩散、CMOS器件的制作、DMOS器件的制作和后端封装等。在局部电荷补偿超结LDMOS的制作中，需要在超结区域引入局部电荷补偿结构，具体包括局部电荷补偿层的形成和局部电荷补偿结的形成。通过优化BCD工艺流程参数，可以实现局部电荷补偿超结LDMOS器件的高性能制作。
4.基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS的性能优势
与传统的超结LDMOS器件相比，基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS具有以下优势：
4.1更高的可靠性：通过减小局部电荷的堆积，器件的击穿风险得到降低，提高了器件的可靠性。
4.2更低的导通电阻：局部电荷补偿结的引入可以调节电场分布，减小源漏电流的路径，从而降低导通电阻。
4.3更高的击穿电压：通过优化局部电荷补偿结的结构和位置，可以提高器件的击穿电压，满足高功率应用的需求。
5.实验验证和结果分析
为了验证基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS的性能优势，进行了模拟和实验研究。结果显示，与传统的超结LDMOS器件相比，基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS具有更低的导通电阻和更高的击穿电压，并且在高功率工作条件下具有更好的可靠性。
6.结论
本文提出了一种基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS器件，并详细介绍了其设计原理、工艺流程和性能优势。通过模拟和实验结果的验证，证明了该器件在高功率和高频率应用中具有更高的可靠性、更低的导通电阻和更高的击穿电压。基于BCD工艺的局部电荷补偿超结LDMOS将在功率放大和开关电路等领域具有广阔的应用前景。