曲率效應對PN結擊穿電壓的有效作用.pdf

1、PN結構成了幾乎所有半導體功率器件的基礎，其雪崩擊穿電壓直接決定了相關器件的工作電壓范圍。在實際制造中PN結的結面不是理想的平面，一般認為結面的曲率效應將導致結的擊穿電壓低于同等條件下的平行平面結，以此為基礎發(fā)展出了一系列降低或消除曲率效應的結終端技術如場板、場限環(huán)、磨角、耗盡區(qū)腐蝕以及VLD等。
　　經(jīng)分析PN結耗盡區(qū)的理想電場分布，本文提出曲率效應并不總是有害的，在適當條件下曲率效應可改善耗盡區(qū)電場分布從而提高PN結擊穿電壓，

2、該情況對應的曲率是有效曲率。文章首先分析了理想柱面結和理想球面結中存在的曲率效應對擊穿電壓的影響，提出有效曲率出現(xiàn)的條件及其對應的漂移區(qū)摻雜，進一步提出利用有效曲率改善任意形貌的PT型N+N-P+/P+P-N+結擊穿電壓的兩個必要條件。
　　作者以PiN二極管和SOI LDMOS為例說明有效曲率對器件擊穿電壓的提高，并附帶分析了曲率效應的引入方式，器件其它性能參數(shù)如速度、開態(tài)損耗等受有效曲率的影響，證明有效曲率在實際的功率器件設計