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采用多晶硅场板降低单光子雪崩二极管探测器暗计数
被引量：
4
1
作者
韩冬
孙飞阳
+2 位作者
鲁继远
宋福明
徐跃
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第14期263-270,共8页
针对削弱暗计数噪声对单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD)探测器的影响,本文研究了采用多晶硅场板降低SPAD器件暗计数率(dark count rate,DCR)的机理和方法.基于0.18-μm标准CMOS工艺,在一种可缩小的P+/P阱/深N阱器...
针对削弱暗计数噪声对单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD)探测器的影响,本文研究了采用多晶硅场板降低SPAD器件暗计数率(dark count rate,DCR)的机理和方法.基于0.18-μm标准CMOS工艺,在一种可缩小的P+/P阱/深N阱器件结构的P+有源区和浅沟道隔离区(shallow trench isolation,STI)之间淀积了一层多晶硅场板来减小器件暗计数噪声.测试结果表明,多晶硅场板的淀积使SPAD器件的DCR降低了一个数量级,其在高温下的暗计数性能甚至优于室温下的未淀积多晶硅场板的器件.通过TCAD仿真进一步发现,SPAD器件保护环区域的峰值电场被多晶硅场板引入到STI内部,保护环区域的整体电场降低了25%;最后通过对DCR的建模计算得出,多晶硅场板削弱了具有高缺陷密度的保护环区域的电场,使缺陷相关DCR显著降低,从而有效改善了SPAD的暗计数性能.
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关键词
单光子雪崩二极管
暗计数率
多晶硅场板
缺陷辅助隧穿
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职称材料
一种高压功率器件场板技术的改进与设计
被引量：
1
2
作者
李宏杰
冯全源
陈晓培
《微电子学》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期258-261,共4页
为了解决功率器件高击穿电压与减小表面最大电场需求之间的矛盾,提出了一种高压功率器件终端场板改进方法。通过调节金属场板和多晶硅场板的长度,使金属场板覆盖住多晶硅场板,最终使得两者的场强相互削弱,从而减小表面最大电场。采用TCA...
为了解决功率器件高击穿电压与减小表面最大电场需求之间的矛盾,提出了一种高压功率器件终端场板改进方法。通过调节金属场板和多晶硅场板的长度,使金属场板覆盖住多晶硅场板,最终使得两者的场强相互削弱,从而减小表面最大电场。采用TCAD(ISE)软件对该结构进行仿真验证,结果表明该结构能够在保证高耐压的前提下减小表面最大电场。基于所提方法,设计出了一种七个场限环的VDMOSFET终端结构,其耐压达到了893.4 V,表面最大电场强度只有2.16×105 V/cm,提高了终端的可靠性。
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关键词
VDMOSFET终端结构
金属
多晶硅场板
场
限环
表面最大电
场
强度
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职称材料
一种高压大电流IGBT的设计与实现
被引量：
2
3
作者
张炜
余庆
+2 位作者
张斌
张世峰
韩雁
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期747-751,共5页
提出了高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)的设计方法,根据国内现有工艺水平,设计了1 700 V/100 A高压大电流的NPT-IGBT,包括其元胞结构、终端结构、工艺流程及版图的设计。通过分析及仿真确定元胞的结构参数;采用场限环与场板相结合的终端结构...
提出了高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)的设计方法,根据国内现有工艺水平,设计了1 700 V/100 A高压大电流的NPT-IGBT,包括其元胞结构、终端结构、工艺流程及版图的设计。通过分析及仿真确定元胞的结构参数;采用场限环与场板相结合的终端结构,讨论场板的设置对终端结构的影响,提出了多晶硅场板设置的方案;流片完成后进行半桥模块的封装,并对模块进行了测试。击穿电压达1 700 V以上,栅发射极漏电流小于80 nA、关断时间小于800 ns、关断功耗小于30 mJ,均达到设计要求。导通饱和压降3.5 V(略高),可通过增大芯片尺寸的方法加以改进。
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关键词
绝缘栅双极晶体管(IGBT)
元胞结构
终端结构
高压大电流
多晶硅场板
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职称材料
功率LDMOS中的场极板设计
被引量：
2
4
作者
肖小虎
高珊
+1 位作者
陈军宁
柯导明
《电子技术（上海）》
2010年第5期79-81,共3页
本文提出了LDMOS器件漂移区电场分布和电势分布的二维解析模型,并在此基础上得出了LDMOS漂移区电势分布和电场分布的解析表达式。通过表达式的结果,研究了多晶硅场板的长度和位置对于器件表面电场和电势的影响,解析结果与MEDICI结果相符。
关键词
横向扩散金属氧化物半导体
多晶硅场板
表面电
场
表面电势
原文传递
题名
采用多晶硅场板降低单光子雪崩二极管探测器暗计数
被引量：
4
1
作者
韩冬
孙飞阳
鲁继远
宋福明
徐跃
机构
南京邮电大学电子与光学工程学院&微电子学院
南京邮电大学科研院
射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第14期263-270,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(批准号:61571235,61871231)
江苏省重点研发计划-社会发展面上项目(批准号:BE2019741)
+2 种基金
江苏省自然科学基金面上项目(批准号:BK20181390)
江苏省高校自然科学基金面上项目(批准号:18KJB140008)
江苏省研究生创新工程项目(批准号:SJCX19_0272)资助的课题.
文摘
针对削弱暗计数噪声对单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD)探测器的影响,本文研究了采用多晶硅场板降低SPAD器件暗计数率(dark count rate,DCR)的机理和方法.基于0.18-μm标准CMOS工艺,在一种可缩小的P+/P阱/深N阱器件结构的P+有源区和浅沟道隔离区(shallow trench isolation,STI)之间淀积了一层多晶硅场板来减小器件暗计数噪声.测试结果表明,多晶硅场板的淀积使SPAD器件的DCR降低了一个数量级,其在高温下的暗计数性能甚至优于室温下的未淀积多晶硅场板的器件.通过TCAD仿真进一步发现,SPAD器件保护环区域的峰值电场被多晶硅场板引入到STI内部,保护环区域的整体电场降低了25%;最后通过对DCR的建模计算得出,多晶硅场板削弱了具有高缺陷密度的保护环区域的电场,使缺陷相关DCR显著降低,从而有效改善了SPAD的暗计数性能.
关键词
单光子雪崩二极管
暗计数率
多晶硅场板
缺陷辅助隧穿
Keywords
single-photon avalanche diode(SPAD)
dark count rate(DCR)
polysilicon field plate
trapassisted tunneling(TAT)
分类号
TN312.7 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
一种高压功率器件场板技术的改进与设计
被引量：
1
2
作者
李宏杰
冯全源
陈晓培
机构
西南交通大学微电子研究所
出处
《微电子学》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期258-261,共4页
基金
国家自然科学基金项目(61271090)
国家高技术研究发展计划(863计划)重大项目(2012AA012305)
文摘
为了解决功率器件高击穿电压与减小表面最大电场需求之间的矛盾,提出了一种高压功率器件终端场板改进方法。通过调节金属场板和多晶硅场板的长度,使金属场板覆盖住多晶硅场板,最终使得两者的场强相互削弱,从而减小表面最大电场。采用TCAD(ISE)软件对该结构进行仿真验证,结果表明该结构能够在保证高耐压的前提下减小表面最大电场。基于所提方法,设计出了一种七个场限环的VDMOSFET终端结构,其耐压达到了893.4 V,表面最大电场强度只有2.16×105 V/cm,提高了终端的可靠性。
关键词
VDMOSFET终端结构
金属
多晶硅场板
场
限环
表面最大电
场
强度
Keywords
VDMOSFET termination
Metal-poly silicon field plate
Field limit ring
Surface electric field peak
分类号
TN386 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
一种高压大电流IGBT的设计与实现
被引量：
2
3
作者
张炜
余庆
张斌
张世峰
韩雁
机构
浙江大学信电系微电子与光电子研究所
华越微电子有限公司
出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期747-751,共5页
基金
浙江省重大科技专项重点工业项目(2013C01120)
文摘
提出了高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)的设计方法,根据国内现有工艺水平,设计了1 700 V/100 A高压大电流的NPT-IGBT,包括其元胞结构、终端结构、工艺流程及版图的设计。通过分析及仿真确定元胞的结构参数;采用场限环与场板相结合的终端结构,讨论场板的设置对终端结构的影响,提出了多晶硅场板设置的方案;流片完成后进行半桥模块的封装,并对模块进行了测试。击穿电压达1 700 V以上,栅发射极漏电流小于80 nA、关断时间小于800 ns、关断功耗小于30 mJ,均达到设计要求。导通饱和压降3.5 V(略高),可通过增大芯片尺寸的方法加以改进。
关键词
绝缘栅双极晶体管(IGBT)
元胞结构
终端结构
高压大电流
多晶硅场板
Keywords
insulated gate bipolar translator（IGBT）
cell structure
terminal structure
high voltoge and current
polysilicon field plate
分类号
TN386 [电子电信—物理电子学]
在线阅读
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职称材料
题名
功率LDMOS中的场极板设计
被引量：
2
4
作者
肖小虎
高珊
陈军宁
柯导明
机构
安徽大学电子科学与技术学院
出处
《电子技术（上海）》
2010年第5期79-81,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目"复合多晶硅栅射频高增益MOSFET的研究"(60876062)
省级实验室项目:基于栅工程的射频功率LDMOS的设计与研究
文摘
本文提出了LDMOS器件漂移区电场分布和电势分布的二维解析模型,并在此基础上得出了LDMOS漂移区电势分布和电场分布的解析表达式。通过表达式的结果,研究了多晶硅场板的长度和位置对于器件表面电场和电势的影响,解析结果与MEDICI结果相符。
关键词
横向扩散金属氧化物半导体
多晶硅场板
表面电
场
表面电势
Keywords
LDMOS
polysilicon field-plate.
Surface potential
Surface electrical field
分类号
TN01 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采用多晶硅场板降低单光子雪崩二极管探测器暗计数
韩冬
孙飞阳
鲁继远
宋福明
徐跃
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种高压功率器件场板技术的改进与设计
李宏杰
冯全源
陈晓培
《微电子学》
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种高压大电流IGBT的设计与实现
张炜
余庆
张斌
张世峰
韩雁
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
功率LDMOS中的场极板设计
肖小虎
高珊
陈军宁
柯导明
《电子技术（上海）》
2010
2
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