功率MOS集成电路的可靠性研究和应用

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bjbs222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功率MOS集成电路作为功率集成电路发展的主流,将低压CMOS控制电路、保护监测电路和高压MOS功率器件集成在一起,显著提高整机系统的性能、集成度和稳定性,并降低其成本。功率MOS集成电路通常在高压、大电流、高温、高频等高应力的环境中工作,这使得其可靠性问题显得尤为突出,己成为功率MOS集成电路进一步发展、应用的技术瓶颈。因此,围绕功率MOS集成电路可靠性问题的研究具有十分重要的意义。   本文在回顾功率MOS器件及集成电路的可靠性研究现状的基础上,首先详细研究了高压LEDMOS器件的热载流子问题,包括在不同应力条件下,高压LEDMOS主要电参数的退化现象,借助TCAD模拟软件及电荷泵测试来验证热载流子注入、俘获及陷阱产生等物理机制产生的不同作用;同时揭示了由于Si/SiO2表面的陷阱产生以及热电子的注入和俘获导致了高压LEDMOS器件在不同的应力条件下产生不同的电参数退化机理,第一次揭示了厚栅氧化pLEDMOS的热载流子效应机理,并提出了一种新型的FO-pLEDMOS结构改善了热载流子效应参数退化问题。在热载流子效应研究的基础上,重点分析了GG-nLEDMOS器件在ESD脉冲下的电流响应特性,研究其在整个ESD脉冲过程中的晶格温度和总热量的分布以及器件的瞬态响应特性,并最终设计nLEDMOS器件的高压ESD结构,提高了器件耐ESD水平,在ESD保护器件成功研制的基础上,设计了功率MOS集成电路高压端的ESD保护电路。论文借助Medici软件分析再现了功率MOS集成电路在闩锁失效时的大电流持续、晶格温度剧升的失效过程,找到了高低压间闩锁的独特触发因素,在此基础上,根据实际功率芯片的版图,提出一种新颖的抗闩锁全面方案:在高低压部分各自增加多子保护环,在高低压之间增加少子保护环。   本方在上述可靠性研究的基础上,应用了所设计的高可靠性LEDMOS器件及各种保护结构完成了PDP行列驱动芯片的设计,芯片在华润上华半导体有限公司进行了流片,流片测试结果表明所设计的驱动芯片的各项指标符合预期设计要求,并最终成功应用于四川长虹及南京华显高科研制的彩色大屏幕PDP显示器。本论文相关研究成果已有6项中国发明专利授权和1项国际发明专利,获得2008年度江苏省科技进步一等奖l项。
其他文献
漆酶(Laccase)属于酚氧化酶,是一种结合多个铜离子的蛋白质,可将酚类物质(如多巴胺)氧化成相应的醌,在昆虫的生长发育和变态过程中发挥着重要作用。漆酶主要参与昆虫表皮鞣化,促进
本文通过对荣华二采区10
期刊
淞江鲈(Trachidermus fasciatus Heckel),英文名:Roughskin sculpin,隶属于触形目(Scorpaeniformes),杜父鱼科(Cottidae),淞江鲈属(Trachidermus)。历史上淞江鲈分布区较广,现
昆虫杆状病毒感染昆虫细胞的过程可能依赖于病毒与昆虫细胞膜受体的相互作用。目前已知,昆虫杆状病毒的包涵体形病毒(Occlusion-derived virus)囊膜上具有口服感染因子(per os
纤毛虫原生动物具有独特的大小两种核型,大核(macronucleus)内的基因具有转录活性,是营养核(somatic nucleus),而小核(micronucleus)则一般认为不具转录活性,为生殖核(germlin-nuc
人脸识别是人工智能领域和模式识别领域的一个前沿课题,它涉及模式识别、图像处理、神经网络以及生理学、心理学等诸多学科的内容。由于人脸识别具有非接触、隐蔽、快捷等优
城市表面环境中的人类微量元素的增加归因于快速的城市化及工业化以及汽车排放对大气的贡献。城市街道灰尘(urban street dust)是城市生态系统中一类重要的环境介质。与城市
等离子体显示(PDP)是主流平板显示技术之一,具有良好的市场前景,是我国重点发展的产业。PDP驱动芯片是PDP模组的核心元件,实现低压显示控制信号到高压大电流驱动信号的转换。PDP
本文通过对荣华二采区10
期刊
研究目的:衰老是生物体随着时间的推移结构和机能衰退,适应性和抵抗力减退的现象。多种因素能够影响衰老,红景天具有抗氧化、抗疲劳、延缓衰老的保健作用;适度饮酒有利于防治代