击穿电压是功率半导体器件的重要参数之一。功率半导体器件在不同的应用场合下,需要不同规格的击穿电压。从100V左右的显示器驱动,几千伏的电气机车,到上万伏特的高压直流传输应用中,都可以发现功率半导体的身影。为了取得较高的击穿电压以满足不同的应用场合,人们自20世纪60年代起就开始了对击穿电压的研究。许多能够有效提高击穿电压的边端技术也陆续地被开发出来。本文主要的目标是对以场限环技术和场板技术为主的边端结构设计进行研究,并要给出一种设计方法。本文采用由简到难的研究路线。首先,本文详细研究了前人所提出的耐压机理、分析方法和解析方法,进行了仿真验证。仿真结果表明,无限大平面结与柱状结两类结的理论计算值与仿真结果十分接近。采用理论方法,可以精确地预测其电场分布情况以及电势分布情况。在对各种结的研究与分析基础之上,本文又进一步研究了场限环与场板两种技术,并将其融合在一起,进行了仿真研究。仿真结果表明,场限环间距和场限环结深对击穿电压有明显的影响：击穿电压对场板长度和场氧化层厚度的变化十分敏感。场限环的结深越深,击穿电压越高；击穿电压随着场限环间距的增加会有先升高再降低的现象。场板有效降低了主结的表面电场,因此,场板越长,击穿电压越高；适当调整场板下氧化层的厚度可以使击穿电压取得较优的结果。同时,根据各种现象,可以推断出,场限环较场板有更强的击穿电压扩展能力,而场板有更强的降低表面场强的能力。将场限环和场板融合在一起的边端结构的仿真结果表明,该场限环0场板联合边端结构可以更有效地降低表面电场强度,调节表面电场的分布,提高击穿电压。最后,为取得较好的击穿电压结果,本文从边端结构入手,分析了击穿时的电场分布情况和电势分布情况,最终得到了场限环等电场峰值设计方法和场限环等电压分布设计方法。本文采用场限环等电压设计方法。在仿真软件中,首先设计了一个500V多场限环边端结构。为优化该结构,场板技术被引入其中,在保证击穿电压特性不退化的条件下,优化了电场分布,降低了表面电荷给器件带来的不稳定性。仿真表明,该设计方法可以方便有效地实现高压功率器件的边端设计。最终,本文在105um的有效宽度上取得了一个500V多场限环边端结构。同时,通过引入场板结构,在105um的有效宽度上也取得了优化的边端。该优化结构在使各个场限环较均衡地分担了击穿电压的同时,也利用场板的降低表面电场强度效果,尽可能地保证了击穿不发生在各个场限环的表面位置。