Optimierung der elektrischen Eigenschaften von lateralen ...

Kapitel 5 Dynamisches Verhalten von SJ‐LDMOS‐Transistoren 115
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In der Literatur finden sich wenige Ansätze zur analytischen Darstellung von CK als
Funktion von sowohl UGS als auch UDS. In der Veröffentlichung von Yang et al.
[YWY01] wurde dargelegt, dass der zusätzliche Einfluss von UDS auf CK als Funktion
von UGS auch sehr gut mit Hilfe empirischer Funktionen modelliert werden kann.
Auf seine Ergebnisse ist der in Abb. 5.3 aufgetragene Verlauf von CK in Abhängigkeit
von UGS mit UDS als Parameter bezogen.
Abbildung 5.3: MOS‐Kapazität in Abhängigkeit von UGS mit UDS als Parameter
[YWY01].
Im Gegensatz zu Abb. 5.2 kann man in Abb. 5.3 die Spitzen von CK beobachten. Mit
zunehmendem UDS wird CK bei konstantem UGS immer größer, was auf eine erhöhte
Raumladungszonen‐Kapazität CRLZ bzw. eine Verlängerung der Inversionsschicht
über das Kanalgebiet hinaus hindeutet. Der Grund für die Erhöhung von CRLZ ist,
dass die positive Drainspannung die Raumladungszone am pn‐Übergang zwischen
p‐Basis und n‐Driftzone einigermaßen in das Kanalgebiet ausdehnt und dabei das
Eindringen der Raumladungszone unterhalb der Kanaloberfläche in die Tiefe redu‐
ziert. Die Tatsache, dass die CK/UGS–Kurven Spitzen aufweisen, hängt mit der Ver‐
längerung der Inversionsschicht über das Kanalgebiet hinaus zusammen und erklärt
sich wie folgt: Oberhalb der Einsatzspannung UGS(TH) steigt CK stark mit
zunehmender Gatespannung an, und zwar als Folge einer Ausweitung der Inversi‐
onsschicht zum drainseitigen Kanalende hin. Gelangt die Inversionsschicht ans
drainseitige Kanalende, ergibt sich CK nahe dem Wert für Cox. Wird die Gatespan‐
nung zunehmend positiver gemacht, dringen die Inversionsschicht über das Kanal‐
gebiet hinaus in die Raumladungszone des Driftgebiets hinein, bis sie sich über die
gesamte Länge der Raumladungszone des Driftgebiets erstreckt. Bis zu diesem