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一種高可靠VLD終端

文檔序號(hào):40634803發(fā)布日期:2025-01-10 18:40閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種高可靠vld終端,其特征在于:通過(guò)一次離子注入加浮空復(fù)合場(chǎng)板來(lái)改善vld終端波浪形的雜質(zhì)分布導(dǎo)致的表面電場(chǎng)峰值過(guò)高的可靠性問(wèn)題并提升vld終端的耐壓表現(xiàn),其實(shí)現(xiàn)工藝流程如下所示:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠vld終端,其特征在于,步驟(1)進(jìn)一步為:設(shè)置vld終端第一次離子注入掩膜版,將vld終端bc分為n段,每段長(zhǎng)度為lvld/n,其中vld終端的長(zhǎng)度為lvld,使用正性光刻膠進(jìn)行光刻,第n段掩模版的開窗寬度為an,該區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的注入,遮蔽區(qū)寬度為bn,二者滿足an+bn=lvld/n,第一次離子注入劑量為dose1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠vld終端,其特征在于,步驟(2)進(jìn)一步為:高溫退火,通過(guò)雜質(zhì)的擴(kuò)散使得注入的雜質(zhì)連成一片,形成第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體變摻雜區(qū)(5),對(duì)于開窗區(qū)域an-1和an,二者所注入雜質(zhì)分布經(jīng)過(guò)高溫退火后滿足高斯分布函數(shù),對(duì)于掩膜版遮蔽區(qū)bn下的雜質(zhì)分布,近似滿足開窗區(qū)域an-1與an所注入雜質(zhì)的疊加,掩膜版遮蔽區(qū)bn下的雜質(zhì)分布函數(shù)c(x)滿足

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠vld終端,其特征在于,步驟(3)進(jìn)一步為:淀積一層多晶硅,并刻蝕,其中多晶硅層掩膜版第n段掩模版的遮蔽區(qū)寬度為dn,該區(qū)域內(nèi)多晶硅未被刻蝕,而保留形成多晶硅場(chǎng)板,第n段掩模版的遮蔽區(qū)寬度dn應(yīng)覆蓋第一次離子注入掩膜版遮蔽區(qū)bn;n為vld終端bc分的段數(shù);

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠vld終端,其特征在于,步驟(4)進(jìn)一步為:淀積一層金屬al,并刻蝕,形成復(fù)合場(chǎng)板,其中金屬al掩膜版第n段掩模版遮蔽區(qū)寬度為fn,該區(qū)域內(nèi)金屬al未被刻蝕,而形成al金屬場(chǎng)板,第n段掩模版的掩模版遮蔽區(qū)寬度f(wàn)n應(yīng)覆蓋多晶硅層掩膜版遮蔽區(qū)寬度dn,即金屬al能夠覆蓋多晶硅,從而形成復(fù)合場(chǎng)板,最低雜質(zhì)濃度點(diǎn)j位于復(fù)合場(chǎng)板之下,降低表面電場(chǎng)峰值,第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漂移區(qū)(3)電離施主發(fā)出的電力線一部分經(jīng)表面終止于場(chǎng)板,等效于場(chǎng)板下第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體漂移區(qū)(3)表面引入負(fù)電荷,又有一部分電力線從場(chǎng)板經(jīng)表面終止于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體變摻雜區(qū)(5),等效于場(chǎng)板下第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體變摻雜區(qū)(5)表面引入正電荷,因?yàn)閳?chǎng)板浮空,所以進(jìn)入場(chǎng)板和從場(chǎng)板發(fā)出的電通量相等,表面引入正或負(fù)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)和原電場(chǎng)方向相反,削弱了原電場(chǎng)峰值;

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠vld終端,其特征在于:所述工藝流程用于二極管、bjt、mosfet、jfet、igbt功率半導(dǎo)體器件的橫向變摻雜終端設(shè)計(jì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠vld終端,其特征在于:采用硅、鍺、鍺硅、碳化硅、砷化鎵、磷化銦、氮化鎵半導(dǎo)體材料制作帶有該終端的功率半導(dǎo)體器件。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種易于實(shí)現(xiàn)、電壓適用范圍廣、降低表面電場(chǎng)的一種高可靠VLD(Variable?Lateral?Doping,VLD)終端,通過(guò)一次離子注入加浮空復(fù)合場(chǎng)板來(lái)改善VLD終端波浪形的雜質(zhì)分布導(dǎo)致的表面電場(chǎng)峰值過(guò)高的可靠性問(wèn)題并提升VLD終端的耐壓表現(xiàn),具有良好的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員:任敏,周子怡,郭霄,劉思為,皮蒙,李澤宏,張波
受保護(hù)的技術(shù)使用者:電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/9
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