基于硅基工艺的射频ldmos器件的研究与设计

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1、分类号学号M201172099学校代码10487密级硕士学位论文基于硅基工艺的射频LDMOS器件的研究与设计学位申请人：沈亚丁学科专业：微电子学与固体电子学指导教师：陈晓飞副教授答辩日期：2014年1月17日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandDesignofRFLDMOSDeviceBasedonSiliconSubstrateProcessCandidate:ShenYadingMajor:Microelectr

2、onicsandSolidStateElectronicsSupervisor:AssociateProf.ChenXiao-feiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论

3、文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要射频LDMOS器件是一种在沟道和漏极之间具有漂移区的改进型MOS器件，具有线性度好、耐压高、寄生电容小

4、等优点。在射频功率电路中作为功率器件被广泛应用于广播电视、雷达、智能手机、移动通信基站等领域，研究射频LDMOS器件具有重要意义。本文首先简介了射频LDMOS器件的基本结构和工作原理，与普通MOS器件和双极晶体管相比，射频LDMOS器件有多方面的优势。然后研究了射频LDMOS器件的击穿特性，并列出了三种典型的提高器件击穿电压的技术。接着研究了影响LDMOS器件射频特性的因素，并列出了三种改善器件射频特性的改进型器件。在理论研究的基础上，针对传统DI-RFLDMOS器件中存在的缺陷，论文提出了两种改进型器件：带栅极板的FP-RFLDMOS器件和漏极下方具有埋层的BL-RFLDMOS

5、器件。利用Synopsys公司提供的TCAD软件SentaurusTCAD对三种射频LDMOS器件的主要电学参数进行了仿真，并对仿真结果进行了对比和分析。结果显示：改进型器件在几乎不损失传统器件其它电特性参数的前提下，击穿电压分别提高了52.5%和76.8%。通过研究改进型BL-RFLDMOS器件埋层的参数对器件主要特性指标的影响，得出了埋层各个参数的优化设计方法。接着研究了射频LDMOS器件的测试方法，阐述了去除器件寄生效应的方法和测试器件射频参量的详细步骤，最后给出了改进型FP-RFLDMOS和BL-RFLDMOS器件的已流片的版图。关键词：射频LDMOS击穿电压射频特性Se

6、ntaurusTCADI万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractRFLDMOS(LateralDouble-diffusionMetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)deviceisakindofimprovedMOSdeviceswithadriftregionbetweenthechannelanddrainregion.Withtheadvantagesofgoodlinearity,highbreakdownvoltage,smallparasiticcapacitance,RFLDMOSiswidelyusedi

7、nthefieldofbroadcast,radar,smartmobilephone,mobilecommunicationbasestationasapowerdeviceinRFpowercircuit.ThestudyofRFLDMOSdeviceisofgreatsignificance.ThebasicstructureandoperatingprincipleoftheLDMOSdevicehavebeendiscussedinthisthesis.Comparin