Optimierung der elektrischen Eigenschaften von lateralen ...
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Zusammenfassung<br />
Diese Dissertation befasst sich mit dem Design, <strong>der</strong> Modellierung, <strong>der</strong> Simulation<br />
und <strong>der</strong> Charakterisierung neuartiger lateraler Hochvolt‐Superjunction‐Bauelemente<br />
mit Anwendungen in Smart‐Power‐ICs. Zum Zweck eines optimalen Designs, insbe‐<br />
son<strong>der</strong>e zur Vermeidung des parasitären Effektes <strong>der</strong> Substratverarmung, wie er in<br />
<strong>lateralen</strong> Superjunction‐Bauelementen auf Basis <strong>der</strong> Siliziumtechnologie auftritt,<br />
werden zwei unterschiedliche Superjunction‐Strukturen mit jeweils optimaler Geo‐<br />
metrie und optimalem Dotierprofil vorgeschlagen. Mit Hilfe <strong>von</strong> dreidimensionalen<br />
Simulationen auf <strong>der</strong> Grundlage des Drift‐Diffusions‐Modells werden Voraussagen<br />
über die statischen und dynamischen <strong>Eigenschaften</strong> bei<strong>der</strong> Bauelementestrukturen<br />
getroffen. Darüber hinaus werden die Auswirkungen <strong>der</strong> geometrischen Abmessun‐<br />
gen, <strong>der</strong> Designmuster sowie <strong>der</strong> nichtidealen Kompensationsgrade auf das<br />
Bauelementeverhaltens untersucht.<br />
Abstract<br />
This dissertation deals with the design, modelling, simulation and characterization of<br />
novel high voltage lateral superjunction power MOSFETs intended for applications<br />
in smart power integrated circuits. With a view to an optimized design, in particular<br />
to avoiding the parasitic effect of “substrate depletion” inherent in the implementa‐<br />
tion of the lateral superjunction MOSFETs in bulk silicon technology, two different<br />
structural designs with optimum device geometry and doping profile are proposed.<br />
Three‐dimensional simulations based on the drift‐diffusion model are carried out to<br />
predict the performance of the two device structures un<strong>der</strong> static and dynamic<br />
operating conditions. In addition, the influence of geometry, design patterns and<br />
non‐ideal charge balance conditions on the device behaviour is investigated.