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文档简介

半桥芯片中LDMOS器件的HTRB分析与优化设计中期报告前言半桥芯片是一种常用的功率电子器件，广泛应用于各种电力电子设备中，具有结构简单、可靠性高、成本低等优点。其中，LDMOS器件作为半桥芯片中的核心部件，其功率密度和可靠性直接影响着半桥芯片的性能。因此，对LDMOS器件的HTRB（高温反向偏压）特性进行分析与优化设计具有重要意义。本文旨在对LDMOS器件的HTRB特性进行中期报告，主要内容包括HTRB测试原理、分析方法及测试结果，以及优化设计方案和下一步工作计划。一、HTRB测试原理HTRB测试是指在高温环境下对LDMOS器件进行反向偏压加速老化测试。该测试的基本原理是，在高温环境下，器件内部的电子-空穴对数量增加，形成电离缺陷，导致器件性能指标的下降，从而推断器件的可靠性。HTRB测试主要包括以下步骤：（1）样品热稳定：将样品置于高温环境下，使其达到热平衡状态；（2）器件稳压：对样品的栅-源电压施加固定的反向偏压；（3）稳定测试：在一定的时间内对样品进行反向偏压测试；（4）测试结果分析：根据反向偏压测试结果分析样品的可靠性状况。二、HTRB分析方法及测试结果HTRB测试结果主要表现为器件的漏电流（IDSS）和漏电流温度系数（dIDSS/dT）的变化。一般情况下，IDSS和dIDSS/dT的增加是器件老化的主要表现。针对某品牌LDMOS器件进行了HTRB测试，测试条件为：反向偏压为80V，测试温度为150℃，测试时间为1000小时。测试结果如下图所示：图1LDMOS器件HTRB测试结果从图中可以看出，经过测试后，LDMOS器件的IDSS和dIDSS/dT均有一定程度上的上升，说明器件经过加速老化后的可靠性有所下降。三、优化设计方案针对上述测试结果，可以采取如下优化设计方案：（1）增加设计裕度：根据器件的测试结果，可以适当提高器件的承受能力，增加设计裕度，从而提高器件的可靠性。（2）改善器件结构：通过改变器件的结构设计，如增加漏沟宽度、优化材料类型等等，来提高器件的可靠性。（3）提高加工工艺水平：在制造工艺上，通过技术手段来控制器件内部的电场分布，减少电离缺陷的形成，提高器件的可靠性。四、下一步工作计划下一步工作计划如下：（1）进一步优化LDMOS芯片的结构，提高器件的可靠性和性能指标；（2）完善HTRB测试方案，提高测试的准确性和可靠性；（3）深入研究LDMOS芯片的加工工艺，提高器件的制造工艺水平。参考文献[1]韩保应,龚振平,刘坤坤,等.多晶硅LDMOS器件的高温反向老化特性研究[J].半导体学报,2017,38(2):027005.[2]李聪,陈研波,宋静.基于高温反向偏压测试的硅基绝缘体D-MOS器件老化研究[J].现代电子技术,2021,44

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