Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Лагунович, Н.Л.
Оптимизация конструкции охранных колец и удельного сопротивления эпитаксиальной пленки мощного n-канального дмоп-транзистора = Optimization of guard rings construction and epitaxial film resistivity of power n-channel dmos-transistor / Н.Л. Лагунович. – DOI 10.29235/1561-8358-2020-65-1-97-103 // Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi.Серыя фiзiка-тэхнiчных навук / гл. ред. С.А. Чижик; учредитель Национальная академия наук Беларуси (Минск). – 2020. – Т.65 №1. – С. 97-103. – На рус. яз.

Рассмотрен мощный n-канальный ДМОП-транзистор с пробивным напряжением сток-исток Uси проб свыше 800 В и пороговым напряжением от 2 до 5 В, по периметру которого при изготовлении часто формируют одно или несколько охранных колец для повышения пробивных напряжений. Описана оптимальная конструкция охранных колец, а также установлено значение удельного сопротивления эпитаксиальной пленки pv для получения требуемого значения Uси проб транзистора. Построена регрессионная модель, с помощью которой выбраны наиболее оптимальные варианты конструкции охранных колец исследуемого транзистора, и значение рѵ, в которой изготавливается прибор. Установлено, что применение пятимерного полинома второго порядка в качестве регрессионной модели дает возможность определить оптимальные значения топологических зазоров в области охранных колец и удельного сопротивления рѵ, позволяющие получать требуемые величины Uси проб транзистора. Экспериментальные значения пробивного напряжения сток-исток транзистора составили 876 и 875 В, а расчетные (при одинаковых параметрах построенной регрессионной модели) - соответственно 874 и 880 В, что составило погрешности 0,23 % и 0,57 %, то есть построенная модель дает хорошее согласование с экспериментальными данными. Установлено, что рѵ вносит более существенный вклад в значения пробивных напряжений транзистора, чем параметры конструкции охранных колец. Данный n-канальный ДМОП-транзистор, применяемый в различных электронных устройствах для энергетики, в мобильных телефонах, в составе высоковольтных интегральных микросхем AC/DC- и DC/DC-конвертеров и высоковольтных, высокостабильных LED-драйверов, был изготовлен в условиях производства ОАО «ИНТЕГРАЛ» - управляющая компания холдинга «ИНТЕГРАЛ» по разработанному автором технологическому маршруту.
Powerful n-channel DMOS-transistor with drain-source breakdown voltage Uds br value over 800 V and threshold voltage from 2 to 5 V was considered in this paper. One or more guard rings are formed on perimeter of such transistor for the breakdown voltage raising. The optimal guard rings construction was described and resistivity value of epitaxial film pv was determined for obtaining required transistor Uds br value. The regression model was built, with the help of which the most optimal construction variants of guard rings of investigated transistor and resistivity value of epitaxial film, were selected. It was established that the five-dimensional polynomial of second order using as regression model allowed choosing the optimal topological spaces values in the guard rings area and pv value which made it possible to obtain required Uds br values of the transistor. Experimental values of transistor drain-source breakdown voltage were 876 and 875 V, but calculated values (at identical parameters of definitional regression model) were 874 and 880 V, accordingly, that were errors of 0.23 % and 0.57 %, i. e. made model fits well with experimental data. It was established that pv makes contribution to breakdown voltages values of the transistor that is more substantial than parameters of guard rings construction. This NDMOS-transistor was manufactured under production conditions of OJSC INTEGRAL” - “INTEGRAL” Holding Managing Company according to the technological route developed by the author. Such device is used in various electronic devices for energetics, in mobile phones, as part of high-voltage integrated circuits of AC/DC- and DC/DC-converters and high-voltage, high-stable LED-drivers.

621.382.323.049.774.2

общий = БД Техника
общий = ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
общий = РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ
общий = ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ ПЛЕНКИ
общий = УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
общий = ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ