Optimierung der elektrischen Eigenschaften von lateralen ...

Kapitel 4 Statisches Verhalten von SJ‐LDMOS‐Transistoren 87
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in den p‐Säulen und in der n‐Driftzone bei einer festgehaltenen Schichtdicke von 15
µm. Im Fall der ungleichförmigen SJ nähert sich der Trade‐Off im Hochspannungs‐
bereich scheinbar näher dem Silizium‐Limit an als im Niederspannungsbereich, im
Fall der gleichförmigen SJ hingegen verläuft der Trend entgegengesetzt. Der Über‐
lappungspunkt zwischen beiden Trade‐Off‐Kurven deutet die Möglichkeit an, beide
SJ‐Strukturen so zu konzipieren, dass ihr stationäres Betriebsverhalten vergleichbar
ist. Gegenüber dem konventionellen RESURF‐LDMOS verzeichnen die untersuchten
SJ‐LDMOS‐Transistoren einen um etwa 40% geringeren Durchlasswiderstand.
Abbildung 4.18: Trade‐Off‐Kurven des SJ‐Transistors im Vergleich zum konventio‐
nellen RESURF‐LDMOS.
In Anbetracht von Gl. (4.8) erwartet man, dass die Erhöhung des Zellabstands b ein
Sinken des flächenbezogenen Durchlasswiderstandes RDS(on)⋅A zur Folge hat, da
hierdurch die Dotiermenge in der Driftzone angehoben wird. Dennoch lässt sich der
Zellabstand nicht beliebig vergrößern, wie in Abb. 4.19 zu sehen ist, denn es gibt
einen kritischen Wert (b ≈ 10 µm), über welchen sich die Blockierfähigkeit ver‐
schlechtert. Wenn der Zellabstand diesen kritischen Wert annimmt, so steht der SJ‐
LDMOS‐Transistor unter optimal ladungsausgleichender Wirkung der p‐ und n‐
Gebiete, was zur maximalen Durchbruchspannung führt. Eine Abweichung des Zell‐
abstands vom kritischen Wert ist mit einer Störung der Kompensationsbedingung
verbunden. Beim Vergleich zwischen beiden SJ‐Auslegungen ist allerdings deutlich