SOI LDMOS器件的设计与仿真文献综述

 2023-11-17 10:11

文献综述

本课题的现状及发展趋势:

SOI全称为Silicon-On-Insulator,即绝缘衬底上的硅,该技术是在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层。二十世纪八十年代后,SOI的制备技术有了迅猛的的发展,以二氧化硅为绝缘材料的SOI制备技术被开发出来。由于二氧化硅和硅界面性能较为稳定,价格较低廉等优点,成为SOI结构的主流材料。SOI结构逐渐取代SOS结构,SOI技术越来越受到关注。目前锗硅、碳化硅、砷化镓等都可以作为绝缘材料,形成SOI结构,甚至可以形成其中两种或几种的层叠结构。

LDMOS是在高压功率集成电路中常采用高压LDMOS满足耐高压、实现功率控制等方面的要求,常用于射频功率电路。自本世纪初以来,硅基射频横向扩散金属-氧化物-半导体(RF LDMOS)功率晶体管的技术不断进步,性能不断提高,具有增益高、线性好、输出功率达及可靠性高等优点,一跃成为移动通信基站与L、S波段雷达中功率放大器的首选器件。

本课题的价值:

随着IC设计技术的发展,MOS器件应用的方而越来越广泛。MOS器件在除了电流电压特性方而的要求外,还对器件在频率方而提出了更高的要求。在设计新的应用于通讯IC的MOS器件时,必须在高压和高频两方而进行考虑。

SOI LDMOS器件是基于LDMOS器件的一种新型功率半导体器件.SOI器件具有高速、低功耗、抗辐照、高集成度、漏电流小、易于隔离等优点,并且可以克服体硅材料的缺点,被广泛的应用在高压集成电路和功率集成电路中。LDMOS与普通晶体管相比,在关键的器件特性方而,如增益、线性度、开关性能、散热性能以及减少级数等方而优势很明显。LDMOS器件特别适用于需要宽频率范围、高线性度和使用寿命要求高的应用。

与普通的体硅LDMOS相比,SOI LDMOS在相同的工作电压下,电路速度快、功耗低;芯片面积可以减小50%;工作温度范围宽。SOI LDMOS可以达到与体硅LDMOS相当的耐压;而二氧化硅埋层的存在,又使它可以获得比普通体硅LDMOS更小的电容,从而获得更短的开关时间,达到更高的截止频率.因此,采用SOI器件代替普通的MOS器件是一个必然的趋势。

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