Vertikaler IGBT für intelligente Leistungsschalter in SIMOX-Technologie:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
1994
|
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| Beschreibung: | Duisburg, Univ. Gesamthochsch., Diss., 1994 |
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INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN
VIII
ABKUERZUNGEN
X
1
EINLEITUNG
1
2
KOMPONENTEN
FUER
YYINTELLIGENTE
"
LEISTUNGSHALBLEITER
6
2.1
LEISTUNGSBAUELEMENTE
.
6
2.1.1
EIGENSCHAFTEN
VON
LEISTUNGSHALBLEITERN
.
6
2.1.2
VERTIKALE
LEISTUNGSBAUELEMENTE
.
8
2.1.2.1
BIPOLARTRANSISTOR
.
10
2.1.2.2
ABSCHALTBARE
THYRISTOREN
.
10
2.1.2.3
HVDMOS-TRANSISTOR
.
12
2.1.2.4
IGBT
.
15
2.1.2.5
VERGLEICH
DER
LEISTUNGSBAUELEMENTE
.
16
2.2
RANDSTRUKTUREN
.
19
2.2.1.1
BEVELLING
.
21
2.2.1.2
FELDPLATTEN
.
21
2.2.1.3
SIPOS
.
21
2.2.1.4
JUNCTION
TERMINATION
EXTENSION
.
22
2.2.1.5
FELDRINGE
.
22
2.3
ISOLATIONSTECHNIKEN
FUER
DIE
MONOLITHISCHE
INTEGRATION
.
23
2.3.1
SPERRSCHICHT-ISOLATION
.
24
2.3.2
DIELEKTRISCHE
ISOLATION
.
25
2.3.2.1
EPIC
.
25
2.3.2.2
WAFERBONDING
.
28
2.3.2.3
SIMOX
.
30
2.4
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
33
3
HERSTELLUNGSPROZESSE
35
3.1
HERSTELLUNGSPROZESS
FUER
EINEN
DISKRETEN
IGBT
.
36
3.2
HERSTELLUNGSPROZESS
FUER
EINEN
YYINTELLIGENTEN
"
LEISTUNGSHALBLEITER
.
40
3.3
VARIATIONEN
DES
HERSTELLUNGSPROZESSES
.
46
3.3.1
DRIFTSTRECKE
.
46
3.3.2
SIMOX-HERSTELLUNG
.
47
3.3.3
LOGOS
.
49
3.3.4
GATE-DIELEKTRIKUM
.
49
VI
INHALTSVERZEICHNIS
3.4
BEWERTUNG
DER
HERSTELLUNGSPROZESSE
.
50
4
THEORETISCHE
BETRACHTUNG
DES
IGBTS
55
4.1
FUNKTIONSWEISE
.
55
4.2
DURCHBRUCHSPANNUNG
.
58
4.2.1
MODELLE
FUER
EINEN
PN-UBERGANG
.
59
4.2.2
DURCHBRUCHMECHANISMEN
.
60
4.2.3
EINGESCHRAENKTE
PLANPARALLELITAET
.
64
4.2.4
DIMENSIONIERUNG
DER
DRIFTSTRECKE
.
66
4.3
AUSSCHALTVERHALTEN
.
67
4.4
DURCHLASSSPANNUNG
.
70
4.4.1
PNP-IYANSISTOR
.
71
4.4.2
MOS-TYANSISTOR
.
74
4.4.3
AKKUMULATIONSWIDERSTAND
.
75
4.4.4
JFET-REGION
.
76
4.4.5
ENTWURFSPARAMETER
.
76
4.5
ZUENDVERHALTEN
.
80
5
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
VERTIKALEN
500
V
IGBT
84
5.1
DIMENSIONIERUNG
VON
IGBT-ZELLEN
.
84
5.1.1
ZELLENGEOMETRIE
.
84
5.1.1.1
ZELLENLAYOUT
.
84
5.1.1.2
ZELLENFORM
.
85
5.1.1.3
MESSBEDINGUNGEN
.
88
5.1.1.4
MESSERGEBNISSE
.
90
5.1.2
KANALGEBIET
.
95
5.1.2.1
KANALDOTIERUNG
.
95
5.1.2.2
KANALEINDIFFUSION
.
98
5.1.2.3
GEGENDOTIERUNG
DES
KANALGEBIETES
.
100
5.1.2.4
GATE-DIELEKTRIKUM
.
102
5.1.2.5
PLUG
.
103
5.1.2.6
SOURCE-LAENGE
.
107
5.2
MODIFIKATIONEN
DER
ZELLENSTRUKTUR
.
108
5.2.1
PROZESSKOMPATIBLE
AENDERUNGEN
.
109
5.2.1.1
SOURCE-STRUKTURIERUNG
VON
STREIFENZELLEN
.
109
5.2.1.2
GATE-ELEKTRODEN
MIT
FELDOXIDSTUFEN
.
111
5.2.1.3
SOURCE-KURZSCHLUESSE
.
112
5.2.2
PROZESSINKOMPATIBLE
AENDERUNGEN
.
114
5.2.2.1
ZELLEN
MIT
TRENCH-GATE
.
114
5.2.2.2
ZELLEN
MIT
SILIZIDEN
UND
SPACERN
.
115
5.3
DRIFTSTRECKE
.
117
INHALTSVERZEICHNIS
VII
5.3.1
PT-STRUKTUR
.
117
5.3.2
NPT-STRUKTUR
.
119
5.3.3
INTEGRATION
MIT
SIMOX-SOI
.
122
5.4
DISKUSSION
DER
VERSUCHSERGEBNISSE
.
123
6
LEBENSDAUERBEEINFLUSSUNG
VON
MINORITAETSLADUNGSTRAEGERN
127
6.1
REKOMBINATIONSMECHANISMEN
.
129
6.2
SCHWERMETALLEINDIFFUSION
UND
ELEKTRONENBESTRAHLUNG
.
134
6.3
PROTONENBESTRAHLUNG
.
138
6.3.1
EXPERIMENT
.
142
6.3.2
BEEINFLUSSUNG
DER
IGBT-PARAMETER
DURCH
DIE
BESTRAHLUNG
.
.
145
6.3.3
WIRKUNG
DER
BESTRAHLUNG
AUF
SOI-CMOS
BAUELEMENTE
.
153
6.4
NEUE
TECHNOLOGIEN
ZUR
LEBENSDAUERBEEINFLUSSUNG
.
156
6.5
BEWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
.
159
7
AUSBLICK
161
7.1
SIC
ALS
HALBLEITERMATERIAL
FUER
LEISTUNGSBAUELEMENTE
.
161
7.2
INSULATED-MOS-SWITCHED
THYRISTOR
(IMS
THYRISTOR)
.
162
7.3
DIELEKTRISCHE
ISOLATION
DURCH
ANISOTROPES
ATZEN
.
164
8
ZUSAMMENFASSUNG
168
BIBLIOGRAPHIE
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