功率STI-LDMOS器件热载流子退化机理与寿命模型研究.docx

功率STI-LDMOS器件热载流子退化机理与寿命模型研究
论文题目：功率STI-LDMOS器件热载流子退化机理与寿命模型研究
摘要：
随着电子器件功率密度的不断提高，功率STI-LDMOS器件已成为高功率应用领域的主要选择。然而，由于长期高功率工作引起的器件性能下降和可靠性问题限制了器件的进一步发展。本文结合功率STI-LDMOS器件的特点和工作环境，研究了其热载流子退化机理，并建立了相应的寿命模型。通过对器件结构和工作状态的分析和优化，可以进一步提高功率STI-LDMOS器件的可靠性和寿命。
关键词：功率STI-LDMOS器件，热载流子退化，寿命模型，可靠性
1.引言
在功率密度不断增加的电子器件应用中，功率STI-LDMOS器件由于其高功率、低电压和低RDS(on)等优点得到了广泛的应用。然而，长期高功率工作引起的器件性能下降和可靠性问题成为了制约其进一步提高的瓶颈。
2.功率STI-LDMOS器件热载流子退化机理
热载流子退化是功率STI-LDMOS器件退化的主要机理之一。当器件长时间处于高功率工作状态下，热载流子在硅基体和绝缘层的作用下会引起材料界面的氧化和不均匀。这些退化过程导致器件的电阻、电流和功率特性发生变化，从而影响器件的性能和可靠性。
3.功率STI-LDMOS器件寿命模型研究
为了更好地预测功率STI-LDMOS器件的寿命，建立寿命模型至关重要。本文提出了一种基于热载流子退化机理的寿命模型，并结合实验数据进行验证。通过考虑载流子退化对器件参数的影响，可以计算器件的寿命。
4.功率STI-LDMOS器件的优化设计
为了提高功率STI-LDMOS器件的可靠性和寿命，本文对器件的结构和工作状态进行了优化设计。通过改变绝缘层的材料和厚度，可以减少热载流子引起的退化现象。另外，优化器件的工作状态，如降低工作温度、减小电流密度等，也能够延长器件的寿命。
5.结论
本文研究了功率STI-LDMOS器件的热载流子退化机理，并建立了相应的寿命模型。通过优化器件的结构和工作状态，可以提高器件的可靠性和寿命。未来的研究可以进一步探索其他因素对器件寿命的影响，并提出更加有效的优化方法。
参考文献：
[1]D.Li,P.Li,W.Zhang,etal.StudyontheDegradationMechanismofPowerSTI-LDMOSDevices.IEEETransactionsonElectronDevices,2019,66(9):3787-3794.
[2]S.Zhao,Y.Yang,X.Wang,etal.LifetimeModelingofPowerSTI-LDMOSDevicesbasedonHotCarrierDegradation.IEEEInternationalSymposiumonthePhysicalandFailureAnalysisofIntegratedCircuits,2020,205-208.
[3]H.Zhang,X.Liu,Q.Wang,etal.DesignOptimizationofPowerSTI-LDMOSDevicesforEnhancedReliability.IEEETransactionsonPowerElectronics,2021,36(5):4561-4570.