LDMOS器件仿真设计实验

电子科技大学实验 报 告学生姓名： 于全东 学 号： 5指导教师： 乔明一、实验室名称： 211楼803 二、实验项目名称：半导体功率器件与智能功率IC实验LDMOS器件仿真设计实验3、 实验原理：利用medici仿真实验四、实验目的：通过实验，了解LDMOS器件的结构，掌握LDMOS器件的设计方法，熟悉MEDICI软件的使用。五、实验内容： 完成一种700V RESURF LDMOS器件完整的设计仿真工作，其指标达到预定要求。其中，主要针对器件耐压、阈值电压、跨导、开态特性进行仿真优化，确定栅氧厚度、沟道浓度、栅长、漂移区掺杂、漂移区厚度等重要的浓度和结构参数。 通过改变漂移区浓度，获得RESURF器件的哑铃型表面电场分布。 LDMOS指标要求：BV 700V, VT 12V, VG 7V max六、实验器材（设备、元器件）：MEDICI软件七、实验步骤：LDMOS结构定义：title ldmosassign name=nd n.val=7e14 assign name=pwell n.val=8e16 assign name=dpwell n.val=1.2assign name=tepi n.val=13 assign name=ld n.val=60 assign name=dsub n.val=15mesh smooth=1x.mesh width=ld h1=1.2y.mesh n=1 L=-0.35y.mesh n=6 L=-0.02y.mesh n=7 l=0y.mesh depth=0.2 h1=0.2y.mesh depth=dpwell-0.2 h1=0.2y.mesh depth=tepi-dpwell h1=0.1 h2=0.2y.mesh depth=dsub h1=0.2 h2=0.4 h3=2region name=si y.max=tepi siliconregion name=sub y.min=tepi siliconregion name=sio y.max=0 oxideelectrod name=gate x.min=1.9 x.max=3.5 y.min=-0.35 y.max=-0.02electrod name=source x.max=1.3 y.max=0electrod name=drain x.min=ld-0.8 y.max=0electrod name=sub bottom$ n drift $profile region=si n-type n.peak=nd uniform$ n-buffer $profile region=si n-type n.peak=5e16 xy.ratio=0.6 x.min=ld-2 y.junction=dpwell$ p-well $profile region=si p-type n.peak=pwell+nd xy.ratio=0.6 x.min=0 x.max=2.6 y.junction=dpwellprofile region=si p-type n.peak=1e20 x.min=0 x.max=2.6 y.min=dpwell-0.6 y.max=dpwell-0.1 uniform$ n+/p+ source $profile region=si p-type n.peak=1e20 xy.ratio=0.4 x.min=0 x.max=1 y.junction=0.2profile region=si n-type n.peak=1e20 xy.ratio=0.4 x.min=1 x.max=2 y.junction=0.2$ drain $profile region=si n-type n.peak=1e20 xy.ratio=0.4 x.min=ld-1 y.junction=0.2$ psub $profile region=sub p-type n.peak=5e14 uniformregrid ignore=sio doping logarith ratio=1 smooth=1 cos.angle=0.8$ gate material $contact name=gate n.polysisave out.f=ldmos.mesh$ plot $plot.2d grid fill scale title= the orignal girdplot.2d boundary scale junction fill title=the junction profilesplot.1d doping y.start=0.01 y.end=0.01 title=surface doping log y.logplot.1d doping y.start=0.01 y.end=0.01 title=surface doping plot.1d doping y.start=3 y.end=3 title=y=3 doping log y.logplot.1d doping y.start=3 y.end=3 title=y=3 doping plot.1d doping x.start=3 x.end=3 title=x=3 doping log y.logplot.1d doping x.start=3 x.end=3 title=x=3 doping 八、实验数据及结果分析：阈值电压曲线： 原始Vt为0.1V 更改参数后Vt为1.6V九、实验结论：1、由RESURF原理可知，LDMOS的击穿电压是横向耐压和纵向耐压共同作用的结果，所以不能简单地通过改变某一参量来提高某个方向的耐压。由实验结果可知，减小外延层厚度、提高外延层浓度、增加外延层长度，并调节三个参量到某一值时，可使击穿电压有显著提高。2、由实验数据可知，只有击穿电压没有达到实验要求的700V。其原因可能是器件定义的衬底厚度（15um）太小，应该在调节其他参数之前把衬底厚