Optimierung der elektrischen Eigenschaften von lateralen ...

Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG..................................................................................................................... 1
2 GRUNDLAGEN DER NUMERISCHEN MODELLIERUNG .................................. 5
2.1 DICHTE FREIER LADUNGSTRÄGER IN HALBLEITERN................................................... 5
2.2 LADUNGSTRÄGERBEWEGLICHKEIT............................................................................... 9
2.3 GENERATION UND REKOMBINATION......................................................................... 14
2.3.1 Shockley‐Read‐Hall‐Rekombination ...................................................................... 14
2.3.2 Auger‐Rekombination ............................................................................................ 16
2.3.3 Stoßionisation......................................................................................................... 17
2.4 HALBLEITERGRUNDGLEICHUNGEN............................................................................. 20
2.4.1 Poisson‐Gleichung ................................................................................................. 20
2.4.2 Trägerbilanzgleichungen........................................................................................ 20
2.4.3 Drift‐Diffusions‐Modell......................................................................................... 21
2.5 ELEKTRISCHE RANDBEDINGUNGEN ........................................................................... 22
2.6 MODELLIERUNG THERMISCHER EFFEKTE................................................................... 25
2.7 NUMERISCHE BERECHNUNGSVERFAHREN ................................................................. 27
3 LATERALE SUPERJUNCTION‐LEISTUNGSTRANSISTOREN ......................... 29
3.1 LATERAL‐ UND VERTIKALKONZEPT BEI LEISTUNGS‐MOSFETS ............................. 29
3.2 SMART‐POWER‐ICS ..................................................................................................... 32
3.3 ENTWICKLUNGSGESCHICHTE LATERALER INTEGRIERBARER LEIS‐
TUNGSBAUELEMENTE.......................................................................................................... 35
3.3.1 LDMOS‐Transistor ............................................................................................... 36
3.3.2 RESURF‐LDMOS‐Transistor............................................................................... 41
3.3.3 Superjunction‐LDMOS‐Transistor....................................................................... 45
3.4 DAS COOLMOS TM ‐KONZEPT ..................................................................................... 49
3.5 NEUARTIGER SUPERJUNCTION‐LDMOS‐TRANSISTOR ........................................... 51
3.5.1 SJ‐LDMOS‐Transistor mit regelmäßiger Säulenstruktur .................................... 51
3.5.2 SJ‐LDMOS‐Transistor mit gradierter Säulenstruktur ......................................... 56