学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于静电感应晶闸管的ESD保护器件设计与分析

作 者: 林中瑀
导 师: 杨建红
学 校: 兰州大学
专 业: 微电子学与固体电子学
关键词: 静电放电(ESD) 传输线脉冲(TLP)测试 静电感应晶闸管(SITH)
分类号: TN34
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 88次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


静电放电,ESD (Electro-Static discharge),是在我们的日常生活比较常见的自然现象,而对于普通IC来讲ESD是致命的危害。电子工业每年花在这上面的费用有数十亿美元之多。所以ESD现象越来越引起电子工程师们的重视,越来越多的保护器件和保护电路被开发出来,同时电子工程师与半导体工程师也更急需要研制出新型有效的ESD保护器件。本论文首次探索使用静电感应晶闸管(SITH)作为ESD保护器件。基于器件物理分析,自行编制了SITH对ESD应力作用动态响应过程的模拟程序,给出了SITH在ESD过程中的各参数(电压、电流、载流子、温度、产生率)的变化及其规律;研究了不同结构的SITH对ESD过程的响应特征;利用自行搭建的ESD信号发生和测试装置做了实验测试与分析。通过器件结构上的优化得到了以下结果:1、SITH在传输线脉冲模型(TLP)电流作用下所得到的器件的电压分布的变化与温度分布的变化;2、关键的结构参数(栅源间距)对SITH ESD表现的影响。本论文所取得的结果,作为基于新结构、新机制ESD保护器件研制的一项探索,可为新型的ESD保护器件的研制工作提供理论指导。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-19
  1.1 几种常见的ESD放电模型  9-13
    1.1.1 人体模型(HBM)  9-11
    1.1.2 机器模型(MM)  11-12
    1.1.3 器件充电模型(CDM)  12-13
  1.2 传输线脉冲(TLP)测量方法  13-16
  1.3 研究背景  16-19
    1.3.1 CMOS电路ESD保护发展现状  16-18
    1.3.2 双极电路ESD保护发展现状  18-19
第2章 常见的ESD保护器件  19-33
  2.1 简单开启泄放电流类(Non-snapback Devices)  19-21
    2.1.1 PN结二极管  19-21
    2.1.2 齐纳二极管  21
  2.2 骤回(Snapback)开启泄放电流  21-29
    2.2.1 MOSFET  21-23
    2.2.2 可控硅(SCR)  23-24
    2.2.3 常见的保护器件的衍生结构  24-29
  2.3 综合结构  29-33
    2.3.1 FED(场效应二极管)  29-31
    2.3.2 超级TVS(Super-Clamp structure for TVS)  31-33
第3章 计算方法与程序关键部分讨论  33-42
  3.1 漂移扩散模型第一层  33-34
  3.2 漂移扩散模型第二层  34-35
  3.3 第二层DD模型的离散  35-38
  3.4 其它有关参数模型的选择  38-41
    3.4.1 迁移率的模型  38
    3.4.2 热导率的模型  38-39
    3.4.3 雪崩击穿模型的选择  39-41
  3.5 归一化  41-42
第4章 静电感应器件(SID)的结构与原理  42-49
  4.1 SIT的结构  42-43
  4.2 SIT的工作原理  43
  4.3 I-V关系  43-44
  4.4 SITH的结构  44-45
  4.5 SITH的工作基本原理  45-47
  4.6 I-V特性  47-48
  4.7 器件的性能的优化  48-49
第5章 SITH对ESD事件的响应分析  49-61
  5.1 结构参数的确定  49-52
  5.2 调整一次击穿电压的方法  52-55
  5.3 AC I-V曲线比较  55-56
  5.4 自编程序的模拟结果  56-57
  5.5 关于SITH响应速度的讨论  57-58
  5.6 长漂移区SITH的ESD测试  58-61
第6章 结论和展望  61-63
  6.1 结论  61-62
  6.2 展望  62-63
参考文献  63-64
致谢  64

相似论文

  1. CMOS射频集成电路片上ESD防护研究,TN432
  2. 打印机的电磁兼容研究,TP334.84
  3. CMOS集成电路ESD保护研究,TN432
  4. ESD荷电器件放电模式的测试条件研究,TM86
  5. 基于CPLD控制的ESD信号发生器,TN791
  6. 新型ESD防护器件与电路的结构设计及特性分析,TN302
  7. 人体ESD模拟器的研究,R318.6
  8. 集成电路中ESD防护研究,TN405
  9. 集成电路静电放电(ESD)保护器件及其保护机理的研究,TN406
  10. 集成电路片上ESD防护器件的设计与分析,TN402
  11. 集成电路中ESD防护器件的仿真研究,TN403
  12. 2.5Gbps CMOS单片集成16:1复接器设计,TN432
  13. 水中脉冲放电的晶闸管控制系统设计,TN34
  14. 嵌入式PID整流控制系统设计,TN34
  15. 90nm NAND Flash技术中多晶硅线均匀性制程的改善方案,TN34
  16. 5kV非对称GCT的高温特性分析与优化设计,TN34
  17. X射线总剂量辐射对晶闸管导通特性的影响研究,TN34
  18. IEC-GCT高温特性研究,TN34
  19. 高压功率器件结终端的设计研究,TN34
  20. 新结构低功耗IGBT研究,TN34

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 晶闸管(可控硅)
© 2012 www.xueweilunwen.com