Optimierung der elektrischen Eigenschaften von lateralen ...

Kapitel 4 Statisches Verhalten von SJ‐LDMOS‐Transistoren 79
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K =
( rm rb)
( rm rb)
+ 2
+ 1
(4.24)
rm entspricht dem Radius des kreisförmigen Source‐Oxid‐Fensters, durch das sich
eine p + ‐Diffusion zur Bildung der p‐Basis einstellt, und heißt lateraler Krümmungs‐
radius. Die sich ausbreitende Sourcediffusion legt den Radius rb des gekrümmten pn‐
Übergangs fest. Für die angenommenen Zahlwerte NA = 1⋅10 16 cm ‐3 , NS = 1⋅10 14 cm ‐3 , RS
= 2,5⋅10 ‐4 cm, rm = 3⋅10 ‐4 cm und rb = 1⋅10 ‐4 cm wird nach Abb. 4.12 die jeweilige
Durchbruchspannung über der Driftzonendotierung ND aufgetragen.
Es stellt sich heraus, dass der ideale Durchbruchort am Substrat‐Driftzonen‐Über‐
gang liegt. Die Durchbruchspannung der beidseitig abrupten zylindrischen
Übergänge der Säulen in die Driftzone ist viel kleiner als diejenige des beidseitig
abrupten planparallelen Übergangs des Substrats in die Driftzone, aber noch etwas
größer als diejenige des gekrümmten Basis‐Driftzonen‐Übergangs. Die Krümmungen
von Raumladungszonen führen also zu stark verschlechterten Durchbruchspannun‐
gen.
Durchbruchspannung [V]
10000
1000
100
10
1
10 14
Substrat-Driftzonen-Übergang
Säule-Driftzonen-Übergang
Basis-Driftzonen-Übergang
10 15
10 16
Driftzonendotierung [cm -3 ]
Abbildung 4.12: Theoretische Abhängigkeit der Durchbruchspannung des jeweili‐
gen pn‐Überganges von der Dotierung in der Driftzone.
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