新型低栅源漏电容射频LDMOS器件设计*
2015-12-22马荣晶刘斯扬魏家行孙伟锋
马荣晶,刘斯扬,魏家行,孙伟锋
(东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心,南京210096)
新型低栅源漏电容射频LDMOS器件设计*
马荣晶,刘斯扬,魏家行,孙伟锋*
(东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心,南京210096)
为了降低栅源寄生电容Cgs,提出了一种带有阶梯栅n埋层结构的新型射频LDMOS器件;采用Tsuprem4软件对其进行仿真分析,重点研究了n埋层掺杂剂量和第二阶梯栅氧厚度对栅源寄生电容Cgs的影响,并结合传统的射频LDMOS基本结构对其进行优化设计。结果表明:这种新型结构与传统的射频LDMOS器件结构相比,使得器件的栅源寄生电容最大值降低了15.8%,截止频率提高了7.6%,且器件的阈值电压和击穿电压可以维持不变。
射频LDMOS;栅源寄生电容Cgs;Tsuprem4;优化
射频横向双扩散金属氧化物半导体(RF LDMOS)器件具有线性度好、增益高、以及价格低廉等优势[1-3],并且其易于和CMOS工艺集成[4],因此被广泛应用于GSM/CDMA移动通讯基站、数字广播电视发射和射频通讯领域中[5-6]。
截止频率作为射频LDMOS频率特性的一个重要指标,直接决定了器件的工作频率[7]。提高射频LDMOS的截止频率特性,需要减小LDMOS栅源寄生电容Cgs和栅漏寄生电容Cgd[8]。近年来学者们一直致力于减小栅漏寄生电容Cgd的研究,如Wilson P H[9]等人提出了槽栅结构,电子科技大学的王一鸣和张波[10]等人提出了槽型漂移区结构,而很少有人研究栅源寄生电容Cgs的减小。本文从减小栅源寄生电容Cgs的角度出发,提出了一种带有阶梯栅n埋层结构的新型射频LDMOS器件,并借助Tsuprem4工具模拟,分析第二阶梯栅氧的厚度与其下n埋层的掺杂剂量对栅源寄生电容Cgs的影响,并最终给出优化结构。……
