-200v p沟道功率mos单粒子加固设计与实现

《-200v p沟道功率mos单粒子加固设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ专业学位硕±学位论文Ｍ八ＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ■Ｉ－２００Ｖ论支题目Ｐ沟道功率ＭＯＳ单粒子加固设计与实现专业学位类别工程硕±学号２０１４５１０３０２１９作者姓名刘文辉指导教师李泽宏教授ｍｎｉｉＩ—■—分类号密级注1UDC学位论文-200VP沟道功率MOS单粒子加固设计与实现刘文辉指导教师李泽宏教授电子

2、科技大学高勇正高工卫光科技公司申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路提交论文日期2016.09论文答辩日期2016.11学位授予单位和日期电子科技大学2016年12月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONONSEERADIATION-HARDENED-200VPCHANNELPOWERMOSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Ma

3、sterofEngineeringAuthor:WenhuiLiuAdvisor:ZehongLiSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-stateElectronic独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加１＾标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表

4、示谢意。作者签名：可＼文曰期；２口年＾月Ｉ曰呼论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）父击、作者签名义１苗足參聋奔：Ｉ导师签名；＾曰期：《年３月曰Ｉ摘要摘要当前，随着我国航天器事业的快速发展，航天用户对星用、船用电源系

5、统中的功率MOS晶体管需求量逐年增加。在航天环境下长期使用的功率MOS晶体管需要承受空间辐射环境的影响，在宇宙空间环境中辐射来源主要包括：来自地球的范艾伦辐射带、来自银河系统及河外星系的宇宙射线、来自太阳的宇宙射线等。宇宙空间的射线中包含的粒子撞击到航天器后会引起航天中元器件的等离子体充放电效应、稳态总剂量效应、单粒子效应等，这些空间辐射效应对航天器的工作有着严重的危害。P沟道功率MOS晶体管在使用过程中（尤其是桥式电路）因为栅极驱动设计比使用N沟道器件的驱动更简单，所以被大量应用于单电源应用或桥式电路等场合；空间带电粒子造成的单粒子效应一旦

6、发生，轻则造成功率器件的功耗增大、使用寿命减短，严重情况还可以造成器件的烧毁，进而引起航天器电源系统的剧烈振荡甚至于导致整机电力供应的中断或主电源的烧毁。本论文以空间应用环境下的功率MOS晶体管为研究对象，在深入分析现有的空间辐射加固理论的基础上，对-200VP沟道功率MOS晶体管的单粒子栅穿（SEGR）和单粒子烧毁（SEB）的加固设计与加工工艺实现进行了详尽的讨论和研究。主要内容包括如下3个方面：1．研究单粒子烧毁的加固办法，提出了一种可以有效降低P沟道功率MOS晶体管寄生三极管单粒子烧毁敏感度的源极结构。该结构通过减小寄生三极管的基极串联

7、电阻和发射效率等措施，防止寄生三极管在重粒子注入器件后误开启，从而确保在器件承受耐压时空间单粒子不会使器件发生烧毁。2．研究单粒子栅穿（SEGR）的加固办法，提出了一种经过优化的复合材料的栅介质，即先在硅表面热氧化生长一层二氧化硅、再其上再淀积一层氮化硅；充分利用两种材料不同介电特性，不但确保了器件的阈值电压，而且提高了栅介质的绝缘强度，即确保器件的栅极在单粒子注入后栅极对功率MOS管仍然可控、保证器件功能有效。3．通过工艺流片、封装测试、筛选等，准备好5只样品在兰州近代物理所利用回旋加速器中的铋粒子进行单粒子摸底试验，通过对试验结果的分析，

8、优化设计及工艺条件，最终产品的单粒子安全区达到了航天器件应用标准。关键词：功率MOS，单粒子效应，单粒子栅穿，单粒子烧毁。IABSTRACTABSTRACTWith