автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Влияние конструктивно-технологических факторов на электрические параметры мощных СВЧ LDMOS транзисторов

На правах рукописи 4841036

ТКАЧЕВ Александр Юрьевич

ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МОЩНЫХ СВЧ ЬОМОв ТРАНЗИСТОРОВ

Специальность: 05.27.01 - Твердотельная электроника,

радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлекгроника, приборы на квантовых эффектах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ШР 2011

Воронеж-2011

4841036

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Петров Борис Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Нисков Валерий Яковлевич;

кандидат технических наук, доцент Красюков Антон Юрьевич

Ведущая организация ОАО «Ангстрем», г. Зеленоград

Защита состоится 5 апреля 2011 г. в 14.00 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.06 ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан" " марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Горлов М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современной полупроводниковой электронике важное место занимают разработка и производство кремниевых мощных СВЧ ЬБМОБ транзисторов. Область применения таких транзисторов постоянно расширяется. Они используются в каскадах усилителей мощности систем радиосвязи л телерадиовещания, в базовых станциях сотовой связи, в РЛС различного назначения и других телекоммуникационных системах. Мощные СВЧ ЬОМОЗ транзисторы обладают рядом существенных преимуществ перед биполярными и БМОЭ транзисторами аналогичного функционального назначения - отсутствие накопления и рассасывания избыточных зарядов неосновных носителей, возможность реализации более высоких значений коэффициента усиления по мощности, тепловая устойчивость во всем диапазоне рабочих температур. Кроме того, ЬЭМОЗ технология предусматривает формирование контакта истока на обратной поверхности кристалла, что делает возможным монтаж транзисторных кристаллов непосредственно на фланец без использования керамики из ВеО.

Необходимо отметить тот факт, что в настоящее время в Российской Федерации мощные СВЧ Ц)М08 транзисторы серийно не производятся. Основным сдерживающим фактором в развитии перспективных разработок отечественных мощных СВЧ ЬОМОЭ транзисторов является отсутствие теоретических основ проектирования современных транзисторов данного класса. СВЧ ЬЭМОЗ транзисторы являются достаточно специфичным конструктивно-технологическим решением, и до настоящего времени в литературе отсутствуют сведения по аналитическим методам расчета параметров данного класса транзисторов. Однако, в связи с высоким уровнем развития современных высокопроизводительных ЭВМ и программных комплексов для численного моделирования полупроводниковых приборов (САПР), становится возможным исследование и проектирование современных ЬИМОБ транзисторов с использованием данных систем приборно-технологического моделирования без привлечения аналитических методов расчета. Поэтому построение комплексной модели СВЧ ЬБМОЗ транзисторной структуры в среде современной при-борно-технологической САПР является актуальной задачей. Построение такой модели позволит изучить влияние конструктивно-технологических факторов на электрические параметры ЬИМОБ транзисторных структур, выработать рекомендации для проектирования ЬОМОЗ транзисторов и разработать конструктивно-технологический базис производства новейших отечественных мощных СВЧ ЫЖОБ транзисторов. Разработка методик моделирования и проектирования мощных СВЧ ЬБМОЗ транзисторных структур в среде приборно-технологической САПР позволит создавать транзисторы с требуемыми электрическими параметрами при минимальном количестве верификаций и экспериментальных партий.

Данная работа проводилась в соответствии с планом ГБ НИР кафедры физики полупроводников и микроэлектроники Воронежского госуниверситета, а также ФГУП «НИИЭТ», в рамках реализации программных мероприятий по ФЦП «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008-2015 годы и Государственной программы вооружения до 2015 года.

Цель работы - установление с помощью численного моделирования в среде приборно-технологической САПР 18Е ТСАЛ зависимостей основных электрических параметров СВЧ ЬОМОБ транзисторных структур от конструктивно-технологических факторов, а также исследование и разработка конструктивно-

технологического базиса перспективных СВЧ 1ЛЭМ05 транзисторных структур. Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие задачи:

1. Разработка модели СВЧ ЬОМОЗ транзисторной структуры в среде САПР 18Е ТСАО, методик моделирования и программного обеспечения для расчета в среде данной САПР конструкции, технологии и основных электрических параметров (и„„р, иси „,„г„ Яси, 5,1„тс, С„х, Спрох, Свш) СВЧ 1ЛЗМ08 транзисторных структур.

2. Установление с помощью численного моделирования зависимостей пробивного напряжения сток-исток ит „р„г„ сопротивления сток-исток Яа„ проходной Спрох и выходной Свых емкостей СВЧ ЦЖОБ транзисторных структур от параметров дрейфовой области стока (ЬОО) и других конструктивно-технологических параметров.

3. Исследование влияния заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока на основные электрические параметры (иси „рог„ /?„„ С„рох, Сеш) СВЧ 1ЛЭМ08 транзисторных структур.

4. Исследование перспективной ЬОМОБ транзисторной структуры с суперпереходом, конструкция дрейфовой области стока которой основана на системе полос с чередующимся типом проводимости.

5. Разработка конструкции торцевых участков стоковых областей полосковой структуры СВЧ ЬОМОЭ транзисторного кристалла, предназначенной для работы при напряжении питания на уровне 50 В.

6. Разработка методики проектирования перспективных мощных СВЧ ЬЭМОЗ транзисторных кристаллов, базирующейся на численном моделировании в среде современной САПР, с учетом установленных зависимостей электрических параметров ЬЭМОБ транзисторных структур от конструктивно-технологических факторов.

Научная новизна исследований.

1. Разработана модель СВЧ ЬИМОБ транзисторной структуры в среде САПР 18Е ТСАО, а также комплекс методик моделирования и программного обеспечения для расчета в среде данной САПР конструктивно-технологических и электрических параметров (£/„„,„ и„,

проб) ^сш 5, 4, „ас, С,„, С„ра„ Свых) СВЧ 1Л)М08 транзисторных

структур.

2. Впервые выполнены исследования по установлению зависимостей основных электрических параметров /?п„ С„рох, Сшх) СВЧ Ь0М08 транзисторных структур от важнейших конструктивно-технологических факторов с учетом реального профиля распределения концентрации примеси в эпитаксиальном слое.

3. Впервые показано, что для каждого сочетания длины 1ЛЮ области параметров эпитаксиального слоя Ц,„„ и рэпт глубины истоковой р+-области Х]р+ существует оптимальная концентрация примеси в ЬОО области Л^ ¿00, соответствующая максимуму концентрационной зависимости (/„, „¡,,„-,(N¡,1 шо), при которой параметры С„рох и Свых принимают оптимальные компромиссные значения.

4. Впервые выполнены исследования по установлению зависимостей основных электрических параметров (иси проб, Яси, С„рох, Свых) СВЧ ЬОМОЭ транзисторных структур от длины Ьт заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока и толщины окисла И^ог под ним. Показано, что использование полевого электрода при оптимальных его параметрах позволяет значительно снизить Яс„ и С„рох без существенного изменения максимального иси „р,„-,.

5. Разработан аналитический метод расчета пробивного напряжения сток-исток иси перспективной конструкции ЬБМОБ транзисторной структуры с суперпереходом, сформированной по технологии кремний-на-сапфире (КНС). Впервые получен критерий выбора ширины полос суперперехода при заданной концентрации примесей в них.

6. Разработана оригинальная конструкция торцевых участков стоковых областей полосковой структуры СВЧ ЬОМОБ транзисторных кристаллов, основанная на использовании заземленного полевого электрода.

7. Разработана комплексная методика проектирования перспективных конструкций мощных СВЧ ЬОМОЭ транзисторных кристаллов с использованием современных приборно-технологических САПР.

Практическая значимость работы. Основные результаты диссертации, а именно: модель СВЧ ЬОМОБ транзисторной структуры в САПР 1БЕ ТСАО, комплекс методик и программного обеспечения для моделирования СВЧ ЬЭМОЭ транзисторных структур в САПР 1БЕ ТСАО, результаты исследований зависимостей электрических параметров транзисторных струетур от конструктивно-технологических факторов, рекомендации по выбору параметров полевого электрода, методика проектирования мощных СВЧ ЬОМОЭ транзисторных кристаллов, конструкция периферийных участков стоковых областей, использованы при разработке новых типов мощных СВЧ Ы)МО$ транзисторов в ходе выполнения ряда НИР и ОКР, проводимых в ФГУП «НИИЭТ» (г. Воронеж). Использование результатов диссертации подтверждается Актом о внедрении результатов диссертации.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Модель СВЧ ЬОМОБ транзисторной структуры в среде САПР 1БЕ ТСАО, комплекс методик моделирования и программного обеспечения для расчета в среде данной САПР влияния конструктивно-технологических факторов на основные электрические параметры (Итр, Иси „роб, Яси, 5,1си нас, Сш, Спрох, Сеых) СВЧ ЬОМОБ транзисторных структур.

2. Расчетные зависимости электрических параметров (IIси „ро6, Я, „, С„/Ш!, Свш) СВЧ ЬБМОЭ транзисторных структур от основных конструктивно-технологических факторов, учитывающие реальный профиль распределения концентрации примеси в эпитаксиальном слое.

3. Для каждого сочетания длины ЬБЭ области ¿¿да, параметров эпитаксиаль-ного слоя £>„,„ и р1ГШ, глубины истоковой р+-области Х]р^ существует оптимальная концентрация примеси в ЬОО области Ы^ шо, соответствующая максимуму концентрационной зависимости 11си пр„б(М5лоц), при которой параметры Яси, С„рах и С„ых принимают оптимальные компромиссные значения.

4. Расчетные зависимости электрических параметров (11 С1, „ро6, Ксю С„рох, Сеых) СВЧ ЬОМОЭ транзисторных структур от длины Ь„э заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока и толщины окисла Д%02 под ним. Использование полевого электрода при оптимальных его параметрах позволяет значительно снизить /?„, и С„рох без существенного изменения максимального значения 1!си про6.

5. Аналитический метод расчета пробивного напряжения сток-исток иа, проц перспективной конструкции ЬРМОЭ транзисторной структуры с суперпереходом, сформированной по технологии КНС, а также критерий выбора ширины полос суперперехода при заданной концентрации примесей в них.

6. Конструкция торцевых участков стоковых областей полосковой структуры СВЧ LDMOS транзисторных кристаллов, основанная на использовании заземленного полевого электрода.

7. Комплексная методика проектирования перспективных конструкций мощных СВЧ LDMOS транзисторных кристаллов с использованием современных при-борно-технологических САПР.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях: V Международная научная конференция «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, 2005); V Международная научно-техническая конференция «Электроника и информатика - 2005» (Зеленоград, 2005); 13, 14, 15, 16, 17 Всероссийские межвузовские научно-технические конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (Зеленоград, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010); XII, XIV, XVI Международные научно-технические конференции «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2006, 2008, 2010); 10 Международная научная конференция и школа-семинар «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Таганрог, 2006); IV Международный семинар «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 2007); Международный научно-методический семинар «Флук-туационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах» (Москва, 2009).

Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 26 печатных работ, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В совместных работах автору лично принадлежат: [1-26] - разработка моделей транзисторных структур в среде САПР ISE TCAD, методик моделирования и программного обеспечения; [1-17, 19-26] - проведение моделирования конструкции, технологии и электрических параметров транзисторных структур в САПР 1SE TCAD; [1,2, 19-26] - разработка конструкции и технологии СВЧ LDMOS транзисторных структур; [1, 23] - аналитический вывод выражений для расчета напряжения поперечного пробоя и критерия выбора ширины полос суперперехода при заданной концентрации примесей в них; [2, 25, 26] - разработка конструкции торцевых участков стоковых п+-полос.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 80 наименований. Объем диссертации составляет 159 страниц, включая 74 рисунка и 9 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, приведены положения, выносимые на защиту, показана научная новизна полученных результатов и их практическая значимость, приведены сведения об апробации результатов работы, публикациях, структуре и объеме диссертации.

В первой главе представлен литературный обзор основных этапов развития конструкций мощных ВЧ и СВЧ МОП транзисторов, проведен анализ современного состояния разработок отечественных и зарубежных СВЧ LDMOS транзисторов. Рассмотрены перспективные конструкции МОП транзисторных структур, а также особенности подхода к исследованию и проектированию транзисторных структур с использованием современных приборно-технологических САПР. Проведен анализ

методов численного моделирования важнейших технологических операций, а также электрических характеристик ЬОМОЭ транзисторных структур. По результатам анализа научно-технической и патентной литературы сформулированы задачи и определены направления исследований.

Во второй главе рассмотрен разработанный комплекс методик моделирования и программного обеспечения, предназначенный для построения модели СВЧ ЬОМОЭ транзисторной структуры в среде САПР 1ЭЕ ТС А Б и проведения численного моделирования конструкции, технологии и основных электрических параметров СВЧ ЬОМОЭ транзисторных структур.

В связи с широким спектром решаемых задач САПР ШЕ ТСАО включает в себя большой набор моделей технологических операций и физических эффектов. В то же время, в данной САПР отсутствуют готовые методики и средства моделирования СВЧ ЬОМОЭ транзисторных структур, требующие учета специфики физических эффектов, характерных для данных приборов. С учетом специфики и возможностей САПР 1БЕ ТСАО разработаны универсальные методики и комплект командных файлов для моделирования СВЧ ЬБМОЗ транзисторных структур в среде данной САПР. Разработанные методики позволяют проводить исследование зависимо-

стей основных электрических параметров (Uni

ч Г с

Саых) от конструктивно-технологических параметров ЬОМОБ транзисторной структуры. Комплексная схема моделирования с использованием разработанных методик моделирования представлена на рис. 1.

Входная информация конструкция, топология, технологические параметры

S i о i œ £

¥ ¿в

Be n £ o 0) s ï

5ÍSSÍ

s 3 s

sil áli í

DEVISE + MESH A " корректировка топологии и структурная модель Чп технологических параметров

С-

DESSIS 1 ь"* ' inspect 1 |—H параметры 11

-Mtecplot |

;

DESSIS N ■"""»I INSPECT N Ь-Ч параметры N |

-»|tecplot |

MESH адаптация сетки \j-

/Ц DIOS

' технологическая модель

корректировка топологии и технологических режимов

технологический маршрут

расчет технологических режимов DIOS для получения требуемых профилей _распределения примесей_

els

it

-.3

а о.

Eg.

go

Рис. 1. Общая схема методик сквозного моделирования СВЧ ЬОМОБ транзисторных структур в среде САПР гёЕ ТСАО

Всю схему моделирования можно разделить на два самостоятельных цикла, основанных на структурном и технологическом моделировании (рис. 1). Структурная модель транзисторной ячейки отражает лишь основные, первостепенные особенности конструкции, в то время как тонкие технологические эффекты не учитываются. Технологическая модель полупроводникового прибора может быть максимально приближена к реальному прибору. Однако затраты машинного времени на технологическое моделирование существенно больше, чем на построение структурной модели прибора.

Для эффективной реализации разработанных методик сквозного моделирования СВЧ LDMOS транзисторных структур разработаны унифицированные командные файлы для программ DEVISE, DIOS, MESH, DESSIS, INSPECT. В данной главе представлены основные принципы построения командных файлов и их структурная организация.

В третьей главе представлены результаты исследования влияния конструктивно-технологических факторов на основные электрические параметры СВЧ LDMOS транзисторных структур ({/„, „роб, Rcu, С„ргт Свых). Исследование проведено путем моделирования в САПР ISE TCAD на базе разработанных методик и программного обеспечения, рассмотренных во второй главе диссертации. Схема конструкции базовой модели СВЧ LDMOS транзисторной структуры показана на рис. 2.

соединительный металл '

О ¿1 исток

Рис. 2. Схема конструкции базовой модели СВЧ ЬБМОЗ транзисторной структуры

Для учета профиля распределения примеси в эпитаксиальном р"-слое определены режимы моделирования эпитаксиального наращивания, обеспечивающие близкое совпадение с экспериментальными профилями эпитаксиальных структур, изготовленных ЗАО «Эпиэл» (г. Зеленоград).

Электрические параметры модели СВЧ ЫЭМОБ транзисторных структур определялись по вольт-амперным характеристикам, рассчитанным путем численного решения уравнения Пуассона совместно с уравнениями непрерывности для электронов и дырок при изменении потенциала на заданном электроде модели транзисторной структуры.

Как показали проведенные исследования, наибольшее влияние на пробивное напряжение стока и„, „роб, помимо параметров эпитаксиального р"-слоя, оказывают параметры дрейфовой гГ-области стока (ЬОО). В данной главе приведены результаты моделирования влияния на 1/си „ро6 длины и глубины ЬОО области, а также концентрации примеси в ней. На рис. 3 приведены зависимости и„, „раб от концентрации примеси уУ„/ ит в ЬОО области.

Зависимость пробивного напряжения 1!си „ро6 СВЧ ЬОМОБ транзисторной структуры от концентрации примеси в ЬОО области имеет явно выраженный максимум (рис. 3), положение и величина которого зависят от длины ЫЮ области, толщины, концентрации примеси и степени автолегирования эпитаксиального слоя.

Оптимальная концентрация примеси в ЬОО области Ы^ £00 соответствует положению максимума на концентрационной зависимости пробивного напряжения. При оптимальной концентрации примеси Л',,, 1СЮ ЬОО область практически полностью обедняется при £/„, — ис„ „,,„„-, максимум напряженности электрического поля

находится на границе п+-области стока, пробой при этом локализован также на границе п+-области стока (рис. 4а).

М5,Ш0, 1016см'3

Рис. 3. Расчетные зависимости 1!си „ро6 СВЧ ЬОМОЭ транзисторной структуры от концентрации примеси Ыхиов в ЬОО области: а) Оэт = 6 мкм,/?,„„ = 5 Ом-см; б) £>,„„= Ю мкм, Ржи = 5 Ом-см; в) Д,„„ = 10 мкм, рти = 20 Ом-см

Если поверхностная концентрация примеси Л^ шо меньше оптимальной, ЬОО область полностью обедняется до наступления пробоя, т.е. при £/п, < исипро6. Соответственно, падение напряжения на обедненной ЬОБ области снижается, и пробой происходит при более низком напряжении.

В том случае, если концентрация примеси Ы^ больше оптимальной, ЬОБ область полностью не обедняется даже при пробивном напряжении иси = иси „роб. При этом по мере увеличения ¡Ус„ резко возрастает напряженность электрического поля между краем затвора и необедненной частью ЬОО области, и область пробоя перемещается под край затвора (рис. 46).

Рис. 4. Распределение интенсивности лавинной генерации носителей при пробое.

£>,„„= 10 мкм,рэт = 20 Ом-см. а)Л^шо = 9-1016 см"2; б= 11-1016см"2

В данной главе приведены результаты моделирования влияния на (Ус.„ проб параметров эпитаксиального слоя и глубины истоковой р+-области. Максимальное пробивное напряжение стока в значительной мере лимитируется толщиной эпитаксиального р"-слоя, что объясняется ограничением распространения ОПЗ стока вглубь границей сильнолегированной р+-подложки. При проведении длительной высокотемпературной обработки при разгонке истоковой р+-области происходит

диффузия примеси из р+-подложки в эпитаксиальный слой, что эквивалентно уменьшению толщины эпитаксиального слоя с соответствующим снижением пробивного напряжения стока.

Как показывают расчеты, основной вклад в сопротивление сток-исток в открытом состоянии Rcu СВЧ LDMOS транзисторных структур вносит сопротивление LDD области и сопротивление участка соединительная металлизация - контакт истока. Сопротивление LDD области обратно пропорционально концентрации примеси в ней, поэтому увеличение концентрации примеси более значения, соответствующего максимуму зависимости Ual ,,p„rfN¡,i ldd), нецелесообразно, так как приводит лишь к незначительному снижению Rcu при резком снижении U„, проб. С точки зрения минимизации Rcu и максимизации Ucu „роб существует оптимальная компромиссная глубина истоковой р+-области XjP+. Для заданных в данном исследовании эпитаксиальных структур оптимальная глубина р+-области лежит в диапазоне от 0,5D3ml до (0,5Dmu+l) мкм. Увеличение Х1р+ больше оптимального значения нецелесообразно, т.к. Rcu при этом уменьшается незначительно, а максимальное пробивное напряжение стока Ucu „р„г, резко снижается.

Проходная С„рох (Сзс) и выходная Свых (Сси) емкости LDMOS транзисторной структуры в наибольшей степени зависят от параметров LDD области. Во всем диапазоне концентраций примеси Nsd LDD, близком к области максимума зависимости Ucu np0(¡(Nsd ldd)> проходная и выходная емкости LDMOS транзисторной структуры достаточно резко увеличиваются с ростом Nst¡LD[>. Проходная емкость СВЧ LDMOS транзисторных структур значительно снижается при увеличении длины и глубины LDD области.

На основе результатов проведенных исследований показано, что выбор оптимальной концентрации примеси в LDD области при заданных других конструктивно-технологических параметрах определяется лишь требованием максимизации пробивного напряжения сток-исток. При этом Rcm С„рох и Сйых принимают оптимальные компромиссные значения.

Рис. 5. Расчетные зависимости Иси „рог, от концентрации примеси А'„/ шо в LDD области при заданных значениях длины полевого электрода Ьпэ. Ьцю - 6 мкм, Дяог = 0,4мкм

Полевое воздействие заземленного электрода на ГОО область приводит к усилению обеднения данной области, что выражается в сдвиге максимума концентра-

110-

I 1 I 1 I 1 I 1 I 1 I 1 I 1 I 1 I 4 6 8 10 12 14 16 18 20

-2-Ln3 = 0,5 мкм -3-Lra= 1,0 мкм -4-ипэ = 1,5 мкм -5-1-Пэ = 2,0 мкм -6-(_пэ = 2,5 мкм -7-Ьпэ = 3,0 мкм -8-1_пэ = 3,5 мкм -9-Ьпэ = 4,0 мкм

-1-Без ПЭ

циошюй зависимости Ucu npoo(Nsll LDD) в область более высоких концентраций (рис. 5). Эффективность полевого электрода увеличивается с увеличением его длины, но лишь до определенного предела, что связано с неравномерным палением напряжения на участке LDD области под электродом.

В СВЧ LDMOS транзисторных структурах с заземленным полевым электродом сопротивление сток-исток Rcu может быть значительно ниже, чем без полевого электрода - снижение Rc„ достигает 30%. Под действием полевого электрода в наибольшей степени обедняется участок LDD области, прилегающий к затвору, в связи с чем проходная емкость С„рох может быть также существенно снижена - в 2-10 раз. Недостатком конструкции СВЧ LDMOS транзисторной структуры с полевым электродом является увеличение на 10-30% выходной емкости Сшх, связанное с увеличением концентрации примеси в LDD области и, соответственно, увеличением геометрических размеров необедненого при напряжении питания n-участка области стока.

В четвертой главе рассмотрена перспективная конструкция LDMOS транзисторной структуры на основе так называемого суперперехода (SuperJunction) - SJ-LDMOS структура, сформированная по технологии кремний-на-сапфире (КНС) (рис. 6). Конструктивно суперпереход представляет собой систему достаточно узких областей с чередующимся типом проводимости. Путем подбора ширины областей и концентрации примесей в них можно добиться полного обеднения суперперехода при подаче относительно небольшого обратного напряжения. Использование суперперехода вместо слаболегированной области стока в LDMOS транзисторах позволяет добиться распространения ОПЗ стока в область суперперехода. При этом за счет относительно высокой концентрации примеси в n-полосах сопротивление сток-исток может быть значительно снижено.

затвор дрейфовая сток

* область стока

* П

п+

п+ рк П+

: сапфир

Рис. 6. Схема конструкции LDMOS транзисторной структуры с суперперехолом

В данной главе получено выражение для пробивного напряжения сток-исток 8.1^0М05 транзисторной структуры

_дт1 1,49-106 • Л

Лее„

q п/ 13,59 + ln(iD)

О)

Выражение (1) применимо лишь при достаточно малой ширине полос суперперехода, когда полосы полностью обедняются до наступления пробоя р-п-перехода между ними, возникающего из-за увеличения напряженности поперечной составляющей электрического поля Ег. В противном случае необходимо определять пробивное напряжение иг_„роб из решения трансцендентного уравнения

/ \

LpaUiyi

15.88 105 - j exp

0

v —1) 4 - j j

Для заданной концентрации примесей максимальная ширина полос дрейфовой области, при которой поперечный пробой еще не наступает, определяется из выражения

~ 1 qN ' ( '

Таким образом, при заданной концентрации примесей в полосах, при расчете пробивного напряжения сток-исток в закрытом состоянии выбор выражения (1) или

(2) определяется шириной полос дрейфовой области стока. Если ширина полос меньше, чем критическая ширина Утт, определяемая по выражению (3), то пробивное напряжение сток-исток нужно рассчитывать с помощью выражения (1). Если ширина полос больше или равна критической ширине Ymax, то пробивное напряжение сток-исток нужно рассчитывать с помощью выражений (2).

В данной главе приведены расчетные значения поперечного и продольного пробивного напряжения SJ-LDMOS транзисторных структур, а также максимально допустимые значения ширины полос при различных концентрациях примесей в полосах. Показано, что увеличение концентрации примесей в полосах суперперехода не приводит к резкому и значительному снижению пробивного напряжения сток-исток, наблюдающемуся в обычных LDMOS транзисторных структурах.

Для проверки полученных выражений проведено численное моделирование электропараметров SJ-LDMOS транзисторных структур в САПР ISE TCAD. Результаты моделирования показали удовлетворительную точность выражений (1), (2) и

(3). Расчет Rcll и 1си ж,кс показал, что использование суперперехода позволяет существенно улучшить характеристики LDMOS транзисторных структур. Таким образом, применение суперпереходов является перспективным направлением в разработке СВЧ LDMOS транзисторов.

В пятой главе рассмотрены особенности практического применения разработанных методик моделирования и программного обеспечения при проектировании мощных СВЧ LDMOS транзисторных кристаллов.

Рассмотренный во второй главе комплекс методик моделирования и программного обеспечения имеет следующие ограничения, несколько затрудняющие его практическое применение для конкретных узких задач: а) структурная модель может быть чрезмерно упрощенной, так как средствами программы DEVISE затруднительно реализовать сложные геометрические элементы конструкции; б) технологическое моделирование сопряжено с большими затратами машинного времени.

Для преодоления указанных ограничений разработана методика совместного структурно-технологического построения модели СВЧ LDMOS транзисторных структур (рис. 7). Ключевая особенность данной методики заключается в том, что она позволяет построить модель, практически не уступающую по точности технологической модели, при существенной экономии машинного времени по сравнению с технологическим моделированием. Данная методика предоставляет достаточно

1.49-10

qN

f. р..

dy = 1; где L (Uf) = 2.

Щ (<Pip.„+Uc„) qN

(2)

простую возможность использования в расчете экспериментальных профилей распределения примеси. Структурная методика моделирования целесообразна при исследованиях общего характера, а структурно-технологическая методика более подходит для сравнительно узких конкретных задач при наличии технологического маршрута и экспериментальных технологических данных.

технологические параметры

dios

1D профили примесей

экспериментальные профили примесей

т "Г

конструктивно-топологические параметры_

devise + mesh структурная модель

ж

dios упрощенный

< граничная технологический

модель маршрут

Idessis 1 |

| ВАХ 1 I _

itecploti | inspect 1 |

I параметры i]

idessis n| 1 baxn|

|tecplot| ¡inspect n| I параметры n]

■s * б ? sue:

| электрические параметры |

Рис. 7. Схема структурно-технологической методики моделирования ЬОМОЭ транзисторных структур

Одним из важнейших вопросов при разработке СВЧ ЬОМОЭ транзисторов является выбор оптимального конструктивного исполнения краевых областей стоковых п+-полос транзисторной ЬОМОЗ структуры. Задача обеспечения более высокого значения пробивного напряжения в периферийных участках стоковых областей, чем в активных областях, существенно усложняется при введении в конструкцию ЬОМОЭ транзисторной структуры заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока, а также при увеличении напряжения питания транзистора для повышения выходной мощности.

полевой электрод ь

полевой электрод

Ж '

исток исток

Рис. 8. Схемы разработанных вариантов конструкции краевых участков п+-области стока с заземленным полевым электродом

В данной главе рассмотрены разработанные варианты конструктивного исполнения краевых участков стоковых областей, основанные на использовании заземленного полевого электрода и обеспечивающие требуемое пробивное напряжение при напряжении питания на уровне 50 В (рис. 8). Преимущество разработанных конструкций по сравнению с обычной конструкцией без полевого электрода в том, что они налагают менее жесткие требования на минимальную толщину межслойно-го диэлектрика. С помощью моделирования в среде САПР 1ЭЕ ТСАЭ определены условия достижения требуемого пробивного напряжения в периферийных участках стока.

В данной главе представлено описание разработанной комплексной методики проектирования мощных СВЧ ЬОМОЗ транзисторных кристаллов, основанной на разработанных моделях и методиках моделирования СВЧ Г^ОМОБ транзисторных структур в среде САПР 18Е ТСАБ, а также на результатах исследования влияния конструктивно-технологических факторов на основные электрические параметры СВЧ ЬОМОЭ транзисторных структур.

С помощью указанной методики проектирования разработана первая отечественная серия мощных СВЧ ЬОМОБ транзисторных кристаллов с напряжением питания ипит = 50 В. Разработанные транзисторные кристаллы имеют выходную мощность Рвь|х = 30... 120 Вт и рассчитаны на использование в частотном диапазоне до 1 ГГц. Измерение электрических параметров экспериментальной партии данных транзисторных кристаллов показало достаточно хорошее соответствие расчетным значениям (отклонение не более 20%). В данной главе приведены расчетные и экспериментальные значения электрических параметров разработанных транзисторных кристаллов. На рис. 9 приведены расчетная зависимость иси „робФшп) и экспериментальные значения пробивного напряжения иси проб разработанных транзисторных кристаллов. Электрические параметры данных транзисторных кристаллов соответствуют уровню лучших зарубежных аналогов.

Рис. 9. Расчетная зависимость иси пРоб(0[.со) и экспериментальные значения пробивного напряжения ис„ „р0б разработанных мощных СВЧ ЬОМОБ транзисторных кристаллов

Результаты ряда экспериментальных проверок разработанной методики проектирования мощных СВЧ ЬЭМОБ транзисторных кристаллов подтверждают ее эффективность, а также достаточно высокую точность разработанной модели СВЧ ЬОМОБ транзисторной структуры и расчетных зависимостей ее электрических параметров от конструктивно-технологических факторов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана модель СВЧ ЬОМОБ транзисторной структуры в среде САПР 1БЕ ТСАО, а также комплекс методик моделирования и программного обеспечения для расчета в среде данной САПР зависимостей основных электрических параметров {и,юр, иси„ро6, Яси, 5,1ситс, Свх, С„рох, Сеых) от конструктивно-технологических параметров ЬОМОБ транзисторной структуры.

2. Разработаны алгоритм, методика и командные файлы для совместного структурно-технологического моделирования, позволяющая построить модель СВЧ ЦЗМОЗ транзисторной структуры, практически не уступающую по точности тех-

нологической модели, при существенно меньших затратах машинного времени и лучшей устойчивости и сходимости результатов расчетов.

3. С помощью приборно-технологического моделирования установлены зависимости иси„рог„ Яст Спрпх, Свых СВЧ ЬОМОЭ транзисторных структур от длины, глубины и концентрации примеси ЬОЭ области стока, глубины канальной р-области, глубины истоковой р+-области, толщины и удельного сопротивления эпитаксиаль-ного слоя, учитывающие реальный характер распределения концентрации примеси в эпитаксиалыюм р"-слое.

4. Для каждого сочетания параметров £>,„,„ р.тт Ьшо, Х]р¥ существует оптимальная концентрация примеси в ЬОО области ЫЧ1 соответствующая максимуму концентрационной зависимости иси „робСНа шо)- При данной концентрации Яси, Спрох и СВЬ|Х принимают оптимальные компромиссные значения. Если 1Г)и меньше оптимальной, то резко увеличивается 1^,,. В случае, если шо больше оптимальной, резко снижается ис„ „роб, область пробоя перемещается от п+-области стока в подза-творную область, что значительно ухудшает стабильность характеристик транзисторной структуры.

5. Установлены зависимости иа,„роб, Яст Спрох, Свых СВЧ ЬОМОЗ транзисторных структур от длины ¿„з заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока и толщины окисла под ним. Показано, что использование полевого электрода при оптимальных его параметрах позволяет снизить ЛС11 до 30% и уменьшить С„рох в 2-10 раз без существенного изменения максимального Ь',,, „,„„-,.

6. Получены аналитические выражения, позволяющие рассчитать 1}а, прод ЬОМОЭ транзисторных структур с суперпереходом, сформированных по технологии КНС. Получен достаточно точный критерий выбора ширины полос суперперехода при заданной концентрации примесей в них.

7. Разработана конструкция периферийных участков стоковых областей ЕОМОЭ транзисторных структур, основанная на использовании заземленного полевого электрода и применимая при напряжении питания на уровне 50 В. Показано, что данная конструкция менее чувствительна к выбору толщины межслойного диэлектрика по сравнению с конструкцией без полевого электрода. Работоспособность данной конструкции подтверждена экспериментально.

В. Разработана комплексная методика проектирования перспективных конструкций мощных СВЧ ЬБМОЗ транзисторных кристаллов, основанная на разработанных методиках моделирования в среде САПР 18Е ТС А О и на результатах исследования влияния конструктивно-технологических факторов на электрические параметры ЬОМОЭ транзисторных структур.

9. Разработаны конструкция, топология и технология серии промышленных образцов мощных СВЧ иэМОБ транзисторных кристаллов с заземленным полевым электродом, рассчитанных па напряжение питания 50 В, частотный диапазон до 1 ГГц и выходную мощность 30... 120 Вт. Рассчитаны оптимальные значения конструктивно-технологических параметров, позволяющие достичь предельных уровней электрических параметров. Получено достаточно близкое совпадение расчетных и экспериментальных значений основных электрических параметров разработанных транзисторных кристаллов.

10. Основные результаты диссертации, а именно: модель СВЧ ЫЖОБ транзисторной структуры в САПР ХЭЕ ТСАО, комплекс методик и программного обеспечения для моделирования СВЧ ЬОМОЭ транзисторных структур в САПР ГЯЕ

TCAD, результаты исследований зависимостей электрических параметров транзисторных структур от конструктивно-технологических факторов, рекомендации по выбору параметров полевого электрода, методика проектирования LDMOS транзисторных кристаллов, конструкция периферийных участков стоковых областей, использованы при разработке новых типов мощных СВЧ LDMOS транзисторов в ходе выполнения ряда НИР и ОКР, проводимых в ФГУП «НИИЭТ» (г. Воронеж). Были разработаны транзисторы в следующих параметрических рядах:

- F = 500-860МГц, ипит = 28-32В, Рвь|х = 12... 150Вт;

- F = 2000МГц, ипит = 26-32В, Рвых вмпульс = 30... 100Вт;

-Fäo 1000МГц,ип11Т= 12,5В, РВЬ1Х = 2...80Вт;

- F = 500-1000МГц, иш1Т = 28-32В, РВЬ1Х = 80...300Вт;

- F до 1000МГц, иш1Т = 50В, РВЬ1Х = 30...480Вт.

Использование результатов диссертации подтверждается соответствующим Актом о внедрении результатов диссертации.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Моделирование Super Junction LDMOS транзисторных структур / А.Ю. Ткачев, Б.К. Петров, В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, А.Н. Цоцорин // Электронная техника. Серия 2. Полупроводниковые приборы. - 2010. - №1(224). -С. 19-30.

2. Особенности конструктивного исполнения краевых участков стоковых областей мощных СВЧ LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев, Б.К. Петров, В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, А.Н. Цоцорин // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2010.- Т.6. - №5. - С. 112-117.

Статьи и материалы конференций

3. Асессоров В.В. Виртуальное проектирование приборов силовой и СВЧ электроники / В.В. Асессоров, А.Ю. Ткачев, A.B. Деревягин // Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии: тез. докл. V Междунар. науч. конф. - Кисловодск, 2005. - С.278-280.

4. Виртуальное проектирование мощных СВЧ VDMOS и LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев, А.Е. Бормонтов, А.Г. Арушанов, Г.В. Быкадорова // Электроника и информатика - 2005: материалы V Междунар. науч.-техн. конф. - Зеленоград, 2005. -С.207.

5. Проектирование мощных СВЧ вертикальных DMOS транзисторов в среде САПР ISE TCAD / В.И. Дикарев, В.А. Кожевников, В.А. Гольдфарб, А.Ю. Ткачев, А.Г. Арушанов, А.Н. Цоцорин // Твердотельная электроника и микроэлектроника: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2005. - С.32-37.

6. Проектирование мощных СВЧ LDMOS транзисторов в среде САПР ISE TCAD / В.В. Асессоров, В.И. Дикарев, Г.В. Быкадорова, А.Ю. Ткачев, А.Е. Бормонтов, А.Н. Гашков // Твердотельная электроника и микроэлектроника: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2005. - С.38-43.

7. Исследование технологии и электрофизических параметров вертикальных DMOS транзисторов / В.В. Асессоров, В.И. Дикарев, Г.В. Быкадорова, А.Ю. Ткачев // Энергия-XXl век: научно-практический вестник. - Воронеж, 2005. - №1 -2 (55-56). - С.42-56.

8. Моделирование технологии и электрофизических параметров латеральных LDMOS транзисторов в среде ISE TCAD / В.В. Асессоров, В.И. Дикарев, Г.В. Быка-дорова, А.Ю. Ткачев, А.Е. Бормонтов, А.Г. Арушанов, A.C. Ломакин // Энергия-XXI век: научно-практический вестник. - Воронеж, 2005. - №3-4 (57-58). - С.24-30.

9. Ткачев А.Ю. Проектирование и оптимизация параметров приборов силовой СВЧ электроники с помощью САПР ISE TCAD / А.Ю. Ткачев // Микроэлектроника и информатика - 2006: тез. докл. 13-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Зеленоград, 2006. - С. 111.

10. Разработка технологии приборов СВЧ электроники на базе DMOS транзисторов в ISE TCAD / B.B. Асессоров, В.А. Кожевников, В.А. Гольдфарб, Г.В. Быка-дорова, А.Ю. Ткачев // Радиолокация, навигация, связь: труды XII Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 2006. - С. 1306-1313.

11. Исследование электрических и тепловых параметров СВЧ VDMOS и LDMOS транзисторов в среде ISE TCAD / B.B. Асессоров, В.И. Дикарев, Г.В. Быка-дорова, А.Ю. Ткачев, А.Е. Бормонтов // Радиолокация, навигация, связь: труды XII Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 2006. - С.1282-1291.

12. Оптимизация конструктивно-технологических параметров мощных СВЧ LDMOS транзисторов с целью обеспечения заданных пробивных напряжений / В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, Г.В. Быкадорова, А.Ю. Ткачев, А.Г. Арушанов // Радиолокация, навигация, связь: труды XII Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 2006. - С.1292-1300.

13. Исследование конструктивно-технологических и электрофизических параметров мощных СВЧ LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев, В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, В.А. Гольдфарб, Г.В. Быкадорова // Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: труды X Междунар. науч. конф. и школы-семинара. - Таганрог, 2006. - С. 111-113.

14. Анализ влияния конструктивно-технологических параметров мощных СВЧ LDMOS транзисторов на пробивное напряжение / А.Ю. Ткачев, В.В. Асессоров, В.И. Дикарев, В.А. Кожевников, Г.В. Быкадорова, В.А. Гольдфарб // Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: труды X Междунар. науч. конф. и школы-семинара. - Таганрог, 2006. - С.114-116.

15. Исследование конструктивно-технологических методов увеличения пробивного напряжения мощного СВЧ LDMOS транзистора / В.В. Асессоров, В.И. Дикарев, В.А. Гольдфарб, Г.В. Быкадорова, А.Ю. Ткачев // Энергия-XXI век: научно-практический вестник. - М., 2006. - №1 (59). - С.36-45.

16. Электрические параметры LDMOS структур с трехслойной дрейфовой областью стока / В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, А.Ю. Ткачев, В.А. Гольдфарб, Г.В. Быкадорова // Энергия-XXI век: научно-практический вестник. -М„ 2006. - №4 (62). -С.42-51.

17. Проектирование мощного СВЧ LDMOS транзистора с трехслойной дрейфовой областью стока / В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, А.Ю. Ткачев, Г.В. Быкадорова // Твердотельная электроника и микроэлектроника: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2006. - С. 162-168.

18. Ткачев А.Ю. Проектирование СВЧ LDMOS транзистора с трехслойной дрейфовой областью стока / А.Ю. Ткачев, Е.В. Кучина, С.Е. Стародубцев // Микроэлектроника и информатика - 2007: тез. докл. 14-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Зеленоград, 2007. - С. 101.

19. Петров Б.К. Моделирование влияния дрейфовой области стока на электропараметры СВЧ LDMOS транзисторов / Б.К. Петров, А.Ю. Ткачев // Физико-математическое моделирование систем: материалы IV Междунар. семинара. - Воронеж. - 2007. - С. 16-21.

20. Влияние параметров дрейфовой области стока на характеристики СВЧ LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев, Б.К. Петров, В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев // Твердотельная электроника и микроэлектроника: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2007. - С. 129-136.

21. Ткачев А.Ю. Моделирование СВЧ LDMOS транзисторных структур с полевым электродом над дрейфовой областью стока / А.Ю. Ткачев // Микроэлектроника и информатика - 2008: тез. докл. 15-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Зеленоград, 2008. - С. 104.

22. Моделирование электрических характеристик LDMOS транзисторных структур с полевым электродом / А.Ю. Ткачев, Б.К. Петров, В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, А.Н. Цоцорин // Радиолокация, навигация, связь: труды XIV Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 2008. - С.1276-1283.

23. Ткачев А.Ю. Расчет пробивного напряжения Super Junction LDMOS транзисторных структур / А.Ю. Ткачев // Микроэлектроника и информатика - 2009: тез. докл. 16-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Зеленоград, 2009. - С.99.

24. Особенности моделирования перспективных конструкций СВЧ LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев, Б.К. Петров, В.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, А.Н. Цоцорин // Флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах: материалы докл. Междунар. науч.-метод. семинара. - М.: МЭИ, 2009.-С. 184-188.

25. Ткачев А.Ю. Разработка конструкции периферийных участков стоковых областей мощных СВЧ LDMOS транзисторных структур с напряжением питания 50В / А.Ю. Ткачев // Микроэлектроника и информатика - 2010: тез. докл. 17-й Всерос. межвуз. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Зеленоград, 2010. - С. 105.

26. Разработка конструкции и оптимизация параметров периферийных участков стоковых областей мощных СВЧ LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев, Б.К. Петров,

B.В. Асессоров, В.А. Кожевников, В.И. Дикарев, А.Н. Цоцорин // Радиолокация, навигация, связь: труды XVI Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 2010. -

C.645-653.

Подписано в печать 24.02.11. Формат 60*84 '/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 90 экз. Заказ 257.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательско-полиграфического центра Воронежского государственного университета. 394000, Воронеж, ул. Пушкинская, 3

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ МОЩНЫХ ВЧ И СВЧ МОП ТРАНЗИСТОРОВ.

1.1. Конструкции мощных МОП транзисторов.

1.2. Электрические параметры мощных ВЧ и СВЧ ЬОМОБ транзисторов.

1.3. Методология современного подхода к проектированию полупроводниковых приборов с использованием приборно-технологических САПР:.

1.4. Моделирование технологических операций создания МОП транзисторов.

1.5. Моделирование физических процессов в мощных МОП транзисторах.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК И КОМПЛЕКТА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СВЧ 1Л)М08 ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР В СРЕДЕ САПР 18Е ТСАЕ).

2.1. Разработка методик моделирования транзисторных структур с учетом специфики САПР 18Е ТСАЕ>.:.

2.2. Создание структурных моделей Ы)М08 транзисторных структур.

2.3. Разработка технологических моделей транзисторных структур.

2.4. Разработка командных файлов для моделирования основных электрических параметров и электрофизических характеристик 1ЛЭМ08 транзисторных структур.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МОЩНЫХ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРНЫХ СТРУКТУР.

3.1. Зависимость пробивного напряжения стока Ucu npoß от длины и глубины дрейфовой области стока и концентрации примеси в ней, от толщины и удельного сопротивления эпитаксиального слоя.

3.2. Зависимость сопротивления сток-исток R^ от глубины контактной диффузионной р+-области истока, длины дрейфовой области стока и концентрации примеси в ней.

3.3. Влияние на проходную Спрох и выходную Свых емкости транзисторной LDMOS структуры длины и глубины дрейфовой области стока и концентрации примеси в ней, а также других конструктивных факторов.

3.4. Влияние заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока на сопротивление сток-исток Rcu и проходную емкость Спрох LDMOS транзисторных структур.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ МОП ТРАНЗИСТОРОВ СО СТРУКТУРОЙ СУПЕРПЕРЕХОДА.

4.1. Аналитический метод расчета пробивного напряжения стока

Uси проб LDMOS транзисторных структур с суперпереходом.

4.2. Результаты моделирования в ISE TCAD пробивного напряжения стока Ucunp06 и сопротивления сток-исток Rcu LDMOS транзисторной структуры с суперпереходом.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО КОМПЛЕКСА МЕТОДИК МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МОЩНЫХ ВЧ И СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРНЫХ КРИСТАЛЛОВ.

5.1. Структурно-технологическая методика моделирования ЫЗМОБ транзисторных структур.

5.2. Разработка конструктивного исполнения периферийных участков стоковых областей ЫЭМСЖ транзисторов с напряжением питания на уровне 50 В.

5.3. Методика проектирования мощных СВЧ ЦЭМОБ транзисторных кристаллов с использованием современных приборно-технологических САПР.

5.4. Результаты экспериментальной проверки разработанной методики проектирования мощных СВЧ ЫЗМОЗ транзисторных кристаллов.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5.

Актуальность темы. В современной полупроводниковой электронике важное место занимает разработка и производство кремниевых мощных СВЧ ЬЛЗМОБ транзисторов. Область применения таких транзисторов постоянно расширяется. Они- используются в каскадах усилителей мощности систем , радиосвязи и телерадиовещания, в базовых станциях сотовой связи, в РЛС различного назначения и других телекоммуникационных системах. Мощные СВЧ ЬБМОЗ транзисторы обладают рядом существенных преимуществ перед биполярными и ОМОБ транзисторами аналогичного функционального назначения - отсутствие накопления и рассасывания избыточных зарядов неосновных носителей, возможность реализации более высоких значений коэффициента усиления по мощности, тепловая устойчивость во всем диапазоне рабочих температур. Кроме того, ЫЗМОБ технология предусматривает формирование контакта истока на обратной поверхности кристалла, что делает возможным монтаж транзисторных кристаллов непосредственно на фланец без использования керамики из ВеО.

Необходимо отметить тот факт, что в настоящее время в Российской Федерации мощные СВЧ Ы)М08 транзисторы серийно не производятся. Основным сдерживающим фактором в развитии перспективных разработок отечественных мощных СВЧ ЫЗМОБ транзисторов является отсутствие теоретических основ проектирования современных транзисторов данного класса. СВЧ 1Х)М08 транзисторы являются достаточно специфичным конструктивно-технологическим решением, и до настоящего времени в литературе отсутствуют сведения по аналитическим методам расчета параметров данного класса транзисторов. Однако, в связи с высоким уровнем развития современных высокопроизводительных ЭВМ и программных комплексов для численного моделирования полупроводниковых приборов (САПР), становится возможным исследование и проектирование современных ЬБМОЗ транзисторов с использованием данных систем-приборно-технологического моделирования без привлечения аналитических методов расчета. Поэтому построение комплексной модели СВЧ LDMOS транзисторной структуры в среде современной приборно-технологической САПР является актуальной задачей. Построение такой модели позволит изучить влияние конструктивно-технологических факторов на электрические параметры LDMOS транзисторных структур, выработать рекомендации для проектирования LDMOS транзисторов и разработать конструктивно-технологический базис производства новейших отечественных мощных СВЧ LDMOS транзисторов. Разработка методик моделирования и проектирования мощных СВЧ LDMOS транзисторных структур в среде приборно-технологической САПР позволит создавать транзисторы с требуемыми электрическими параметрами при минимальном количестве верификаций и экспериментальных партий.

Данная работа проводилась в соответствии с планом ГБ НИР кафедры физики полупроводников и микроэлектроники Воронежского госуниверситета, а также ФГУП «НИИЭТ», в рамках реализации программных мероприятий по ФЦП «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008-2015 годы и Государственной программы вооружения до 2015 года.

Цель работы - установление с помощью численного моделирования в среде приборно-технологической САПР ISE TCAD зависимостей основных электрических параметров СВЧ LDMOS транзисторных структур от конструктивно-технологических факторов, а также исследование и разработка конструктивно-технологического базиса перспективных СВЧ LDMOS транзисторных структур. Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие задачи:

1. Разработка модели СВЧ LDMOS транзисторной структуры в среде САПР ISE TCAD, методик моделирования и программного обеспечения для расчета в среде данной САПР конструкции, технологии и основных электрических параметров (Unop> Ucu 11роб, Rcu, S, Icll uac, Свх, Cnpox, Свых) СВЧ LDMOS транзисторных структур.

2. Установление с помощью численного моделирования зависимостей пробивного напряжения сток-исток Ucu „роб, сопротивления сток-исток Rcu, проходной Спрох и выходной СвЬ1Х емкостей СВЧ LDMOS транзисторных структур от параметров дрейфовой области стока (LDD) и других конструктивно-технологических параметров.

3. Исследование влияния заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока на основные электрические параметры (Ucu про6, Reu, Спрох, Свых) СВЧ LDMOS транзисторных структур.

4. Исследование перспективной LDMOS транзисторной структуры с суперпереходом, конструкция дрейфовой области стока которой основана на системе полос с чередующимся типом проводимости.

5. Разработка конструкции торцевых участков стоковых областей полосковой структуры СВЧ LDMOS транзисторного кристалла, предназначенной для работы при напряжении питания на уровне 50В.

6. Разработка методики проектирования перспективных мощных СВЧ LDMOS транзисторных кристаллов, базирующейся на численном моделировании в среде современной САПР, с учетом установленных зависимостей электрических параметров LDMOS транзисторных структур от конструктивно-технологических факторов.

Научная новизна исследований.

1. Разработана модель СВЧ LDMOS транзисторной структуры в среде САПР ISE TCAD, а также комплекс методик моделирования и программного обеспечения для расчета в среде данной САПР конструктивно-технологических и электрических параметров (Unop, Ucunpo(¡, Rcu, S, 1си,шс, Свх, Спрох, Свых) СВЧ LDMOS транзисторных структур.

2. Впервые выполнены исследования по установлению зависимостей основных электрических параметров (Ucu проб3 R-Clll Спрох, Свых) СВЧ LDMOS транзисторных структур от важнейших конструктивно-технологических факторов с учетом реального профиля распределения концентрации примеси в эпитаксиальном слое.

3. Впервые показано, что для каждого сочетания длины LDD области Lldd, параметров эпитаксиального слоя Д,,ш и рЭ1Ш, глубины истоковой р+-области XJP+, существует оптимальная концентрация примеси в LDD области NSd LDD, соответствующая максимуму концентрационной зависимости Ucu npo6(Nsd ldd), при которой параметры Rcu, Спрох и Сеых принимают оптимальные компромиссные значения.

4. Впервые выполнены исследования по установлению зависимостей основных электрических параметров (Ucu проб, Rcm Спрох, СвЬ1Х) СВЧ LDMOS транзисторных структур от длины Lno заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока и толщины окисла Ds,o2 под ним. Показано, что использование полевого электрода при оптимальных его параметрах позволяет значительно снизить Rcll и Спрох без существенного изменения максимального Ucu проб.

5. Разработан аналитический метод расчета пробивного напряжения сток-исток Ucu „роб перспективной конструкции LDMOS транзисторной структуры с суперпереходом, сформированной по технологии кремний-на-сапфире (КНС). Впервые получен критерий выбора ширины полос суперперехода при заданной концентрации примесей в них.

6. Разработана оригинальная конструкция торцевых участков стоковых областей полосковой структуры СВЧ LDMOS транзисторных кристаллов, основанная на использовании заземленного полевого электрода.

7. Разработана комплексная методика проектирования перспективных конструкций мощных СВЧ LDMOS транзисторных кристаллов с использованием современных приборно-технологических САПР.

Практическая значимость работы. Основные результаты диссертации, а именно:, модель СВЧ LDMOS транзисторной структуры в САПР ISE TCAD, комплекс методик и программного обеспечения для моделирования СВЧ LDMOS транзисторных структур в САПР ISE TCAD, результаты исследований зависимостей электрических параметров транзисторных структур от конструктивно-технологических факторов, рекомендации по выбору параметров полевого электрода, методика проектирования мощных СВЧ 1ЛЭМ08 транзисторных кристаллов, конструкция периферийных участков стоковых областей, использованы при разработке новых типов мощных СВЧ ЬОМОБ транзисторов в ходе выполнения ряда НИР и ОКР, проводимых в ФГУП «НИИЭТ» (г. Воронеж). Использование результатов диссертации подтверждается Актом о внедрении результатов диссертации.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Модель СВЧ 1ЛЭМ08 транзисторной структуры в среде САПР 18Е ТСАХ), комплекс методик моделирования и программного обеспечения для расчета в среде данной САПР влияния конструктивно-технологических факторов на основные электрические параметры (ипор, 1]си проо, Яси, 1си нас, Свх, Спрох, Свых) СВЧ ЬБМОБ транзисторных структур.

2. Расчетные зависимости электрических параметров (иси пров, Яси, Спрох, Свых) СВЧ Ы)М08 транзисторных структур от основных конструктивно-технологических факторов, учитывающие реальный профиль распределения концентрации примеси в эпитаксиальном слое.

3. Для каждого сочетания длины 1ЛЖ области параметров эпитаксиального слоя Д,ЙИ и рэпи, глубины истоковой р+-области Хр+, существует оптимальная концентрация примеси в ЬББ области Л^ соответствующая максимуму концентрационной зависимости иси „роб(Ы^ шэ), при которой параметры Яси, Спрох и Свых принимают оптимальные компромиссные значения.

4. Расчетные зависимости электрических параметров {IIси проо, Спрох, Свых) СВЧ ЬЭМ08 транзисторных структур от длины Ьт заземленного полевого электрода над дрейфовой областью стока и толщины окисла 0$ю2 под ним. Использование полевого электрода при оптимальных его параметрах позволяет значительно снизить Яси и Спрох без существенного изменения максимального значения иси проб

5. Аналитический метод расчета пробивного напряжения сток-исток иси проб перспективной конструкции ЫЭМОЗ транзисторной структуры с суперпереходом, сформированной по технологии КНС, а также критерий выбора ширины полос суперперехода при заданной концентрации примесей в них.

6. Конструкция торцевых участков стоковых областей полосковой структуры СВЧ ЬБМОЭ транзисторных кристаллов, основанная на использовании заземленного полевого электрода.

7. Комплексная методика проектирования перспективных конструкций мощных СВЧ 1Л)М08 транзисторных кристаллов с использованием современных приборно-технологических САПР.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях: V Международная научная конференция «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, 2005); V Международная научно-техническая конференция «Электроника и информатика - 2005» (Зеленоград, 2005); 13, 14, 15, 16, 17 Всероссийские межвузовские научно-технические конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (Зеленоград, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010); XII, XIV, XVI Международные научно-технические конференции «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2006, 2008, 2010); 10 Международная научная конференция и школа-семинар «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Таганрог, 2006); IV Международный семинар «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 2007); Международный научно-методический семинар «Флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах» (Москва, 2009).

Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 26 печатных работ, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В совместных работах автору лично принадлежат: [1-26] - разработка моделей транзисторных структур в среде

САПР 1БЕ ТС АО, методик моделирования и программного обеспечения; [117, 19-26] — проведение моделирования конструкции, технологии и электрических параметров транзисторных структур в САПР 1БЕ ТС АХ); [1,2, 19-26] - разработка конструкции и технологии СВЧ ЬВМОБ транзисторных структур; [1, 23] - аналитический вывод выражений для расчета напряжения поперечного пробоя и критерия выбора ширины полос суперперехода при заданной концентрации примесей в них; [2, 25, 26] - разработка конструкции торцевых участков стоковых п+-полос.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 80 наименований. Объем диссертации составляет 159 страниц, включая 74 рисунка и 9 таблиц.

10. Основные результаты диссертации, а именно: модель СВЧ 1ЛЗМ08 транзисторной структуры в САПР 18Е ТСАЕ), комплекс методик и программного обеспечения для моделирования СВЧ 1Л)М08 транзисторных структур в САПР 18Е ТС АЛ), результаты исследований зависимостей электрических параметров транзисторных структур от конструктивно-технологических факторов, рекомендации по выбору параметров полевого электрода, методика проектирования ЬБМ08 транзисторных структур, конструкция периферийных участков стоковых областей, использованы при разработке новых типов мощных СВЧ ЬЭМОБ транзисторов в ходе выполнения ряда НИР и ОКР, проводимых в ФГУП «НИИЭТ» (г. Воронеж). Были разработаны транзисторы в следующих параметрических рядах:

- Б = 500-860МГц, ипих = 28-32В, Рвых = 12. ,150Вт;

- Б = 2000МГц, ипит = 26-32В, Рвых импульс - 30. 100Вт; -Б до 1000МГц, ипих = 12,5В, Рвых = 2.80Вт;

-Б = 500-1000МГц, ипих = 28-32В, Рвых = 80.300Вт;

- Б до 1000МГц, ипих = 50В, Рвых - 30. .480Вт.

Использование результатов диссертации подтверждается соответствующим Актом о внедрении результатов диссертации.

1. Гуртов В.А. Твердотельная электроника / В.А. Гуртов // Москва: Техносфера. 2008. - 512 с.

2. Окснер Э.С. Мощные полевые транзисторы и их применение / Э.С. Окснер // М. : Радио и связь. 1985. - 288 с.

3. Спиридонов Н.С. Основы теории транзисторов / Н.С. Спиридонов // Киев: Техшка.- 1975.-359 с.

4. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х т. / С. Зи; перевод с англ. 2-е изд. // Москва: Мир. 1984. - 456 с.

5. Кремниевые полевые транзисторы / О.В. Сопов и др.. // Электронная промышленность. 2003. - № 2. - С. 176-188.

6. Бачурин В.В. Новый класс полупроводниковых приборов мощные высокочастотные МДП- транзисторы / В.В. Бачурин, B.C. Либерман, О.В. Сопов // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы: сб. ст. - М., 1976. - Вып. 1. - С. 291.

7. Бачурин В.В. Исследование переходной характеристики полевых транзисторов с изолированным затвором / В.В. Бачурин, О.В. Сопов, В.М. Иевлев. // Электронная техника. Сер. 2, Полупроводниковые приборы. -1971.-Вып. 6.-С. 42-54.

8. Проектирование и технология производства мощных СВЧ транзисторов / В.И. Никишин и др. // М. : Радио и связь, 1989. 145 с.

9. Мощные высокочастотные МДП-транзисторы / В.В. Бачурин и др.. // Электронная техника. Сер. 2, Полупроводниковые приборы. 1974. - Вып. 8.-С. 3-16.

10. Power FETs from the USSR // Radio Communication. 1973. - September. - P. 614.

11. Бессарабов Б.Ф. Диоды, тиристоры, транзисторы и микросхемы широкого применения: Справочник. / Б.Ф. Бессарабов, В.Д. Федюк, Д.В. Федюк // Воронеж: ИПФ'Ъоронеж". 1994. - 720 с.

12. Дидилев С. Мощные LDMOS-транзисторы: преимущества и области применения / С. Дидилев // Компоненты и технологии. 2002. - №2.

13. Майская В. Высокочастотные полупроводниковые приборы / В. Майская // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2004. - №8. - С.16-21.

14. Фармикоун Г. Технология мощных СВЧ LDMOS-транзисторов для радарных передатчиков L-диапазона и авиационных применений / Г. Фармикоун и др., перевод С. Дидилев // Компоненты и технологии. 2007. -№10.-С. 14-16.

15. Майская В. СВЧ-полупроводниковые технологии статус равен. Но у кого он равнее? / В. Майская // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. - 2006. — №5. - С. 20-27.

16. Блихер А. Физика силовых биполярных и полевых транзисторов / А. Блихер; пер. с англ. // JL: Энергоатомиздат. 1986. - 248 с.

17. Асессоров В. Усилительные паллеты элементная база радиопередающей аппаратуры / В. Асессоров и др. // Компоненты и технологии. - 2008. - №7. - С. 54-56.

18. Официальный сайт ФГУП «НИИЭТ». (http://www.niiet.ru/).

19. Официальный сайт компании NXP. (http://www.nxp.com/).

20. Официальный сайт компании Infineon. (http://www.infineon.com/).

21. Официальный сайт компании Freescale Semiconductor. — (http://www.freescale.com/).

22. Park J.M. Super-Junction Concepts. (http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/park /node40.html).

23. Park J.M. Vertical SJ DMOSFETs. (http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/park /node43.html).

24. Park J.M. SJ SOI-LDMOSFETs. (http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/park /node44.html).

25. Oonishi Y. Superjunction MOSFET / Y. Oonishi, A. Ooi, T. Shimatou // Fuji Electric Review. -2010. Vol. 56. -No. 2. - P. 65-68.

26. Henson T. Low Voltage Super Junction MOSFET Simulation and Experimentation / T. Henson, J. Cao // International Rectifier, ISPSD Conference. April 2003. - (http://www.irf.com/technical-info/whitepaper /ispsd03mossimex.pdf).

27. Nassif-Khalil S.G. SJ/RESURF LDMOST / S.G. Nassif-Khalil, L.Z. Hou, C.A.T. Salama // IEEE Transactions on electron devices. 2004. - Vol. 51. - No. 7. - P. 1185-1191.

28. Nassif-Khalil S.G. 170V Super Junction LDMOST in a 0.5 im Commercial CMOS/SOS Technology / S.G. Nassif-Khalil, C.A.T. Salama // ISPSD-2003, IEEE 15th International Symposium. - 14-17 April 2003. - P. 228-231.

29. Lorenz L. COOLMOS™ a new milestone in high voltage Power MOS / L. Lorenz and others. // Fraunhofer Institute for Integrated Systems and Device Technology. - (http://www.iisb.fraunhofer.de/de/arbgeb/publes/0l99.pdf).

30. Cortés I. Superjunction LDMOS on thick-SOI technology for RF applications / I. Cortés and others. // Microelectronics Journal. 2008. - Vol. 39. - Is. 6. - P. 922-927.

31. Cai J. A novel high performance stacked LDD RF LDMOSFET / J. Cai and others. // IEEE Electron Device Letters. 2001. - Vol. 22. - Is. 5. - P. 236-238.

32. Stacked LDD high frequency LDMOSFET. Патенты США №6489203 от 3.12.2002 и №6664596 от 16.12.2003.

33. Дьяконов В.П. Справочник. Схемотехника устройств на мощных полевых транзисторах / В.П. Дьяконов; под ред. В.П. Дьяконова. // М. Радио и связь. -1994.-280с.

34. Сопов О.В. Мощные ВЧ и СВЧ МДП- транзисторы импульсные приборы наносекундного диапазона / О.В. Сопов. и др. // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. - 1978. - Вып.5,6. - С.103-116.

35. Бачурин В.В. Исследование динамических параметров мощных МДП-транзисторов / В.В. Бачурин и др. // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1983. - Вып.5. - С.48-52

36. Сопов О.В. Мощные кремниевые ВЧ и СВЧ МДП- транзисторы / О.В. Сопов, В.В. Бачурин, В.К. Невежин // Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1978. - Вып.5,6. - С. 16-25.

37. Корнеев Л.А. Каскады радиопередающих устройств СВЧ на полевых транзисторах / Л.А. Корнеев // М.:МЭИ. 1984. - 68с.

38. Бачурин В.В. Нелинейная статическая модель мощного МДП-транзистора / В.В. Бачурин, В.П. Дьяконов, Т.А. Самойлова //Изв. вузов СССР. Сер. Радиоэлектроника-1983. -№11 .-С .41-45.

39. Исследование емкостей мощных СВЧ МОП транзисторов / П.А. Меньшиков и др. // Материалы докладов IX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж, 2003. - Т. 1. - С. 528-535.

40. Машуков Е.В. Моделирование ключей на силовых МДП-транзисторах / Е.В. Машуков, Е.М. Хругов, Д.А. Шевцов // Электронная техника в автоматике : сб.ст. М., 1986. - Вып. 17. - С. 72-77.

41. Петров Б.К. Расчет емкостей Свх, Свых, Спр мощных СВЧ МОП транзисторов / Б.К. Петров, П.А. Меньшиков, Ю.К. Николаенков // Петербургский журн. электроники. -2003.- № 2. С. 45-48.

42. Исследование нелинейных емкостей в мощных СВЧ МОП транзисторах / П.А. Меньшиков и др. // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. Физика, математика. 2004. -№ 1. - С. 45-50.

43. Томас Ф. САПР микроэлектроники этапы большого пути / Ф. Томас, А Иванов // Электроника: Наука, технология, бизнес. - 2006. - №3. - С.82-85.

44. Королев М.А. Приборно-технологическое моделирование при разработке изделий микроэлектроники и микросистемной техники / М.А.Королев, Т.Ю.

45. Крупкина, Ю.А. Чаплыгин // Известия вузов. Электроника. 2005. - №4-5. -С. 64-71.

46. Тихомиров П. Система Sentaurus TCAD компании Synopsys. Новое поколение приборно-технологических САПР / П. Тихомиров, П. Пфеффли, М. Зорзи // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2006. - №7. - С. 8995.

47. ISE TCAD Release 10: User's manual. Zurich, 2004.

48. Официальный сайт компании Synopsys. (http://synopsys.com/).

49. Ткачев А.Ю. Виртуальное проектирование мощных СВЧ УБМ08 и ЫЗМОЭ транзисторов / А.Ю. Ткачев и др. // Материалы V Международной научно-технической конференции «Электроника и информатика 2005». Зеленоград, 2005. - С.207.

50. Дикарев В.И. Проектирование мощных СВЧ вертикальных БМОЭ транзисторов в среде САПР 18Е ТСАЕ) / В.И. Дикарев, А.Ю. Ткачев и др. // Межвузовский сборник научных трудов. Воронежский государственный технический университет, 2005. - С.32-37.

51. Асессоров В.В. Проектирование мощных СВЧ ЬОМОЗ транзисторов в среде САПР 18Е ТСАГ) / В.В. Асессоров, А.Ю. Ткачев и др. // Межвузовский сборник научных трудов. Воронежский государственный технический университет, 2005. - С.38-43.

52. Асессоров В.В. Исследование технологии и электрофизических параметров вертикальных БМ08 транзисторов / В.В. Асессоров, А.Ю. Ткачев и др. // Научно-практический вестник "Энергия-ХХ! век". Воронеж, 2005. - №1-2 (55-56). - С.42-56.

53. Асессоров В.В. Моделирование технологии и электрофизических параметров латеральных 1ЛЗМ08 транзисторов в среде 18Е ТСАБ / В.В. Асессоров, А.Ю. Ткачев и др. // Научно-практический вестник "Энергия-XXI век". Воронеж, 2005. - №3-4 (57-58). - С.24-30.

54. Асессоров В.В. Исследование электрических и тепловых параметров СВЧ УБМ08 и 1ЛЖ08 транзисторов в среде КБ ТСАБ / В.В. Асессоров, А.Ю.

55. Ткачев и др. // Труды XII Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж, 2006. С. 12821291.

56. Асессоров В.В. Исследование конструктивно-технологических методов увеличения пробивного напряжения мощного СВЧ 1ЛЗМ08 транзистора / В.В. Асессоров, А.Ю. Ткачев и др. // Научно-практический вестник "Энергия-ХХ1 век". Москва, 2006. - №1 (59). - С.36-45.

57. Асессоров В.В. Электрические параметры 1ЛЭМ08 структур с трехслойной дрейфовой областью стока / В.В. Асессоров, А.Ю. Ткачев и др. // Научно-практический вестник "Энергия-ХХ1 век". Москва, 2006. - №4 (62). -С.42-51.

58. Ткачев А.Ю. Моделирование влияния дрейфовой области стока на электропараметры СВЧ LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев, Б.К. Петров // Материалы IV Международного семинара «Физико-математическое моделирование систем». Воронеж. - 2007. - С. 16-21.

59. Ткачев А.Ю. Моделирование электрических характеристик LDMOS транзисторных структур с полевым электродом / А.Ю. Ткачев и др. // Труды XIV Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж, 2008. С.1276-1283.

60. Ткачев А.Ю. Моделирование Super Junction LDMOS транзисторных структур / А.Ю. Ткачев и др. // Электронная техника. Серия 2. Полупроводниковые приборы. 2010. - №1(224). - С. 19-30.

61. Ткачев А.Ю. Особенности конструктивного исполнения краевых участков стоковых областей мощных СВЧ LDMOS транзисторов / А.Ю. Ткачев и др. // Вестник Воронежского государственного технического университета. -2010. №5. - Т.6. - С. 112-117.

62. Грехов И.В. Лавинный пробой р-п-перехода в полупроводниках / И.В. Грехов, Ю.Н. Сережкин // Изд. «Энергия», Ленинград. 1980 г. - с.50.