新型soi-ldmos结构的设计与研究-电路与系统专业论文.docx

己 !性兰，J 11二刁RF (R ad in Freq u en cy ) 功 率 器 件 在 无 线 通 讯 领 域 中起 着 重 要 的 作 用 。在 无 线 通 讯 的 高增 益 与 窄 带 技 术 中 ，射 频 功 率 器 件 L D M 0 s( L ateral Di ffu sed M etal O xide S em icon du ctor F ield E ffe ct Tran sistor) 被 广 泛 的应 用 ， 它 作 为 一 种 成 熟 的 射 频 功率 器 件 ，有 诸 多 优 点 。譬 如 : 首 先 ，跨 导 较 大 且 在 相 对 较 大 的 范 围 内恒 定 ，因此 ，它 在 较 大 的输 出功 率 的 时 候 有 很 好 的线 性 增 益 的表 现 。其 次 ，它 的 交 叉 调 制 失 真 相 对 较 低 。再 次 ，它 有 着 较 高 的性 价 比 。器 件 的 结 构 对 器 件 的 耐 压 特 性 以及 频 率 特 性 都 有 不 小 影 响 。为 了提 高 器 件 的 耐 压 ，提 出 了各 种 不 同 的 结 构 ，本 文 前 半 部 分 将 对 此 进 行 一 一 说 明 。同 时 ，器 件 的栅 氧 厚 度 ，沟 道 浓 度 ，漂 移 区 浓 度 ，漏 极 电压 等 ，对 器 件 的 电容 以及 跨 导 都 有 不 小 的 影 响 ，虽 然 前 人 已进 行 了研 究 ，但 是 为 了符 合 本 文 的 结 构 ，作 者 对 上 述 器 件 结 构 也 都 进 行 的研 究 和 分 析 。L D M O S 作 为 一 个 射 频 器 件 ，它 的 寄 生 电容 会 直 接 影 响 到 器 件 的功 率 增 益 等 输 出特 性 ，使 得 输 出 匹 配 设 计 变 难 。因此 5 0 1 (S ilieon on in su lator) 结 构 的提 出 可 以较 好 解 决 这 些 问题 ，因 为 它 有 着 较 小 的 寄 生 电容 与 泄漏 电流 、有 良好 的绝 缘 性 能 ，可 以 提 高 功 率 增 益 。虽 然 有 不 少 人 对 S O IL D M O S 进 行 了研 究 ，但 是 主 要 是 将 其 作 为 一 个 功 率 器 件 进 行 研 究 ，重 点研 究 的 是 其 直 流 特 性 ，在 本 文 中 ，作 者 对 5 0 1 结 构 与射 频 特 性 的 关 系 进 行 了研 究 与优 化 。同 时 ，5 0 1 器 件 有 着 不 可 避 免 的缺 点 ，在 工 作 状 态 下 的 热 功 耗 与 散 热 是 所 有 5 0 1 器 件 必 须 面 对 的 问题 ，而 且 ，作 为 功 率 器 件 的 S O IL D M O S ， 自热 现 象 更 为 严 重 。 因 此 ， 作 者 提 出 了 一 种 新 型 的 器 件 结 构 T G 一P s OI L D M 0 S(Tr en chG ate一p artial S ilicon on In su lator L D M o s )， 并 对 此 进 行 了优 化 。第 一 章绪 论本 章 介 绍 了功 率器 件 的发 展 状 况 ， 并 具 体 介 绍 了其 中的 L D M o S 的相 关 问题 ， 并 对 应 用 于 L D M O S 的 5 0 1 技 术 进 行 了进 一 步 的 阐 述 和 分 析 。功 率 半 导 体 器件 与 功 率 集 成 电路在 194 7 年 ，随着 晶体 管 的 发 明 ，标 志 着 电子 工 业 革 命 的 开 始 ， 从 此 ，人 们 走 进 店 子 信 息 时代 。其 中 ，功 率 半 导 体 器 件 以及 功 率 电路 在 微 电子 技 术 中 占据 着 重 要 的地 位 ，它 的发展 被称 作 第 二 次 的店 子 革 命 。现 代 功 率 半 导 体 器 件 的发 展 可 以追 溯 到 在 1952 年 发 明 的第 一 个 功 率 半 导 体 整 流 器 。在 1957 年 ，硅 晶 闸 管 (S C R ) 的 问世 〔’]，标 志 着 半 导 体 器 件 逐 渐 延 伸 到 强 电领 域 。在 此 之 后 ， 随着 各 种 新 的 功 率 半 导 体 器 件 的 不 断 问世 ，逐 渐 新 成 了一 门新 的 学 科 — 电力 电子 学 。之 后 ，电 子 学 开 始 往 两 个 方 向发 展 : 一 个 是 以追 求 单 位 器 件 的 小 功 率 和 高 集 成 度 、高 工 作 频 率 为 目的 以集 成 电路 为 核 心 的微 电子 技 术 ，另 外 一 个 就 是 以追 求 大 的