橫向高壓器件設(shè)計(jì)新技術(shù)及5nm后CMOS關(guān)鍵技術(shù)

橫向高壓器件設(shè)計(jì)新技術(shù)及45nm后CMOS關(guān)鍵技術(shù)

報(bào)告人：段寶興

西電微電子學(xué)院

2013.9報(bào)告內(nèi)容微電子學(xué)器件的主要研究內(nèi)容；超大規(guī)模集成電路CMOS關(guān)鍵技術(shù)；半導(dǎo)體功率器件概述及發(fā)展方向；橫向高壓器件設(shè)計(jì)新技術(shù)；互動討論。半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)引發(fā)了現(xiàn)代科技許多領(lǐng)域革命性的變革和進(jìn)步；它是計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心，已經(jīng)成為與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步及國家安全密切相關(guān)的、重要的科學(xué)技術(shù)；半導(dǎo)體科技與人們的日常生活息息相關(guān)，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，大大提高了人們的生活質(zhì)量；集成電路綜合了電子、信息、材料、物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)等各門學(xué)科的精髓；發(fā)展速度非常驚人！促使信息、通信和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)生著巨大變革，已經(jīng)使半導(dǎo)體成為一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)的“基石”。半導(dǎo)體科學(xué)與技術(shù)西安交通大學(xué)姚熹院士：“微電子的發(fā)展即使從事本領(lǐng)域研究的專家都很難預(yù)測其發(fā)展的結(jié)果和節(jié)點(diǎn)！”臺灣大學(xué)郭振邦I(lǐng)EEEFellow：“微電子學(xué)科是一個(gè)機(jī)器制造機(jī)器的領(lǐng)域！”電子科技大學(xué)陳星弼院士：“半導(dǎo)體學(xué)科是諾貝爾得獎(jiǎng)人數(shù)最多的領(lǐng)域（三十多位?。蔽靼搽娮涌萍即髮W(xué)郝躍教授：“微電子不微！”與其他學(xué)科的交叉融合促使其他學(xué)科現(xiàn)代化、信息化!

第一次電子產(chǎn)業(yè)革命：晶體管的發(fā)明；

期待中的第二次電子產(chǎn)業(yè)革命：“功率集成系統(tǒng)的普及”微電子學(xué)的研究內(nèi)容光電信息學(xué)（InformationTechnology-IT)光電能量學(xué)（EnergyTechnology-ET)光電半導(dǎo)體照明電—光半導(dǎo)體太陽電池光—電半導(dǎo)體功率器件粗電—細(xì)電↙↘↙↘↓信息技術(shù)的三大分支：存儲、處理(信息+能量)、顯示兩大電子學(xué)能否相互借鑒？功率電子學(xué)借鑒信息電子學(xué)？：1、功率集成（PIC、PSOC）；2、工藝尺寸越來越靠近大規(guī)模集成電路；3、利用大規(guī)模集成電路新材料、新工藝、新技術(shù)信息電子學(xué)借鑒功率電子學(xué)？：1、利用功率電子學(xué)處理功率思想和技術(shù)降低功耗；2、大規(guī)模集成電路ESD保護(hù)設(shè)計(jì)利用功率技術(shù)功率電子(光電能量學(xué))信息電子學(xué)(光電信息學(xué))←高壓大電流高頻低功耗高集成高頻→

→

←相互借鑒？？微電子學(xué)的研究內(nèi)容“一個(gè)”核心：應(yīng)用是發(fā)展的動力源“兩種”問題：材料：擴(kuò)展態(tài)與局域態(tài)；器件：PN結(jié)系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)；電路：開關(guān)與放大等等。。?！叭蟆睂I(yè)知識：電路、器件、工藝（“CDP”）基本工藝：CMOS、BiCMOS、BCD、化合物半導(dǎo)體工藝、寬禁帶半導(dǎo)體工藝等“四大“技術(shù)分工：設(shè)計(jì)、制造、測試、封裝

基本研究對象“電荷”

固定（“空間電荷”）

電荷的分布電荷的狀態(tài)可動

電荷的變化（壓力、溫度、電磁場…….）電荷的變化反映出“微電子器件系統(tǒng)”的基本問題：“電容問題！”“微電子器件系統(tǒng)”的基本“三大”方程圍繞“電荷”{{電荷的連續(xù)性方程電荷形成電勢、電場的“泊松方程”電荷表現(xiàn)的“電流密度”方程?

?

微電子學(xué)器件研究內(nèi)容微電子學(xué)器件研究內(nèi)容半導(dǎo)體物理“一個(gè)擔(dān)子擔(dān)兩頭”供材料專家獲得新的材料或提高材料“質(zhì)量”對材料

對于特定材料，通過材料工程提高材料“質(zhì)量”供器件專家開發(fā)新的器件或提高器件特性對器件

對于特定器件，通過器件設(shè)計(jì)提高器件特性

器件設(shè)計(jì)半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體工藝新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模分析?

?

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{

{

半導(dǎo)體物理?

?

微電子學(xué)器件研究內(nèi)容器件設(shè)計(jì)“一個(gè)擔(dān)子擔(dān)兩頭”要求材料專家提高材料“質(zhì)量”對材料

在一定材料質(zhì)量條件下，通過器件設(shè)計(jì)提高器件特性要求工藝師開發(fā)“新工藝”對工藝

在一定工藝條件下，通過器件設(shè)計(jì)提高器件特性

SOI“傳奇而悲哀！”Bipolar到CMOS

（材料、模型復(fù)雜）（Bipolar模型復(fù)雜）器件設(shè)計(jì)半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體工藝新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模分析?

?

?

?

{

{

微電子學(xué)器件的發(fā)展（個(gè)人）（1）理論方面：從“結(jié)”到“點(diǎn)”“場的理論”“庫倫阻塞”（傳統(tǒng)器件）（單電子器件）半導(dǎo)體硅中載流子的弛豫時(shí)間~ps級，平均自由程~10nm

下一代10nm尺寸將沒有載流子的碰撞，運(yùn)動為彈道輸運(yùn)。（Intel第三代Corei處理器已經(jīng)使用了22nm技術(shù)）（2）工藝方面：從“Moore’sLaw”到“LawofMore”

（傳統(tǒng)模型）（量子模型）（3）應(yīng)用方面：從“單一”到“集成”（微電子器件、（力、熱、光、電磁光電子器件）（光電集成）大功能集成）（4）………………→

→

→

微電子專業(yè)主要課程量子力學(xué)固體物理半導(dǎo)體物理半導(dǎo)體器件集成電路設(shè)計(jì)集成電路制造功率器件半導(dǎo)體太陽電池。。。。?！w管原理CMOS器件學(xué)習(xí)CMOS不忘Bipolar:1.CMOS寄生NPN;2.BiCMOS=Bipolar+CMOS3.可控硅、NPN功率管4.BCD=CMOS+Bipolar+DMOS1、閱讀國外最優(yōu)秀教材2、真正理解直到定量3、只需1-2本書微電子專業(yè)主要課程CMOS關(guān)鍵技術(shù)2008年IEDMshortcourseCMOS關(guān)鍵技術(shù)2008年IEDMshortcourseCMOS關(guān)鍵技術(shù)CMOS關(guān)鍵技術(shù)CMOS關(guān)鍵技術(shù)CMOS關(guān)鍵技術(shù)CMOS涉及的三種材料關(guān)系已在現(xiàn)代微電子研究中必須細(xì)化！MOS或（MIS）中包含了對：金-金；半-半；氧-氧；金-半；氧-半五種接觸情況的細(xì)化研究。

金-金（多層金屬柵）

半-半（pn,npn,JFET）

氧-氧（多層介質(zhì)柵）MOS(MIS)CMOS關(guān)鍵技術(shù)世界上最小的MOS晶體管來源:HitoshiWakabayashi,et.al.,ProceedingofIEDM,20-7,2003.(CopyrightIEEE)

~45nm之前Moore’sLaw

~45nm之后

LawofMore→CMOS關(guān)鍵技術(shù)MOS：結(jié)構(gòu)簡單（簡單就是美）、對稱，所以容易集成和大規(guī)?；?；Bipolar:很早獲小基區(qū)寬度(14nm)，物理模型復(fù)雜，不宜集成和大規(guī)?；瘱殴こ虦系拦こ桃r底工程→→→CMOS關(guān)鍵技術(shù)→SOI/GOI技術(shù)

——襯底工程?CMOS關(guān)鍵技術(shù)→SOI/GOI技術(shù)

——襯底工程缺點(diǎn)：1.超薄SOI（全耗盡SOI-FDSOI）材料均勻性差；2.SOI器件的Spice（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）模型不成熟。(浮體、自熱、Kink等缺點(diǎn))使得：1.計(jì)劃投產(chǎn)SOI的公司改變方案或小公司破產(chǎn)；2.SOI器件的應(yīng)用強(qiáng)輻照（核電站和航空航天）+超高速領(lǐng)域+“CMOS可靠性研究反例”CMOS關(guān)鍵技術(shù)→應(yīng)變硅技術(shù)

——溝道工程溝道工程中的應(yīng)變硅技術(shù)可以在尺寸縮小的同時(shí)提高溝道硅材料的遷移率以增加漏端的電流而使速度提高。技術(shù)途徑：（1）縮小尺寸；（2）采用GaAs等化合物半導(dǎo)體；（3）基于Si工藝，如何進(jìn)一步提高遷移率？ 特別，如何提高CMOS中的p-MOSFET性能？

FET-IC的主要矛盾：（1）信號傳輸延遲時(shí)間τd∝CL/(μVm)，

（

CL是門的輸出電容，Vm是邏輯電壓擺幅，μ是載流子遷移率）；（2）開關(guān)能量E=Pdτd≈CLVm2/2。

（

Pd是門的功耗）?？s短τd要求增大Vm

，而減小E要求降低Vm

；解決辦法：增大μ來緩和這種矛盾

→溝道結(jié)構(gòu)工程

→調(diào)制摻雜異質(zhì)結(jié)（對化合物半導(dǎo)體較合適）CMOS關(guān)鍵技術(shù)→應(yīng)變硅技術(shù)

——溝道工程空穴遷移率與溫度的關(guān)系GeSi-MOSFET的結(jié)構(gòu)常規(guī)MOSTGeSi-MOSTGeSiCMOS關(guān)鍵技術(shù)→SOI/GOI技術(shù)

——溝道工程決定載流子遷移率的因素遷移率：在j=σ│E│成立(弱電場)條件下,載流子的遷移率

(電導(dǎo)遷移率)為

μ=vd/│E│(單位是cm2/s.V).載流子的散射：載流子在漂移運(yùn)動過程中要受到散射→漂移速度有一個(gè)平均值vd。

載流子遭受散射的程度用散射幾率P≡1/τ表示(τ為動量弛豫時(shí)間，在簡單情況下τ=平均自由時(shí)間)；則載流子總動量的變化決定于從電場獲得的動量和散射失去的動量: d(nmn*vd

)/dt=nqE

－Pnmn*vd

;

穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)總動量的變化為0,于是有

qE

－

mn*vd

/τ=0,vd

=qτE/mn*,

則得到

μn=qτn/mn*

和μp=qτp/mp*.載流子的遷移率決定于有效質(zhì)量[m*]和散射幾率[P]！

應(yīng)變對導(dǎo)帶電子有效質(zhì)量的影響張應(yīng)變：壓應(yīng)變：張應(yīng)變使Brillouin區(qū)收縮→能帶曲率半徑變小→m*減小→μ增大。在弛豫SiGe上的應(yīng)變Si，μn可提高70%。壓應(yīng)變使Brillouin區(qū)增寬→能帶曲率半徑變大→m*增大→μ減小。CMOS關(guān)鍵技術(shù)→應(yīng)變硅技術(shù)

——溝道工程應(yīng)變硅在微電子方面的研究包括四方面：（一）：應(yīng)變硅中應(yīng)變量的表征技術(shù)。

（二）：通過理論計(jì)算，在一定應(yīng)變量的條件下，獲得材料或器件特性與應(yīng)變之間的關(guān)系，從理論上揭示應(yīng)變的本質(zhì)。（三）：工藝上探索將應(yīng)變引入溝道層的方法。工藝誘導(dǎo)法;在器件溝道下方埋入SiGe層;對整個(gè)晶圓進(jìn)行工藝處理，達(dá)到改變硅材料晶體結(jié)構(gòu)的目的。

（四）：研究應(yīng)變對器件的負(fù)面影響，我們稱之為“后應(yīng)變問題”。

段寶興,楊銀堂.應(yīng)變硅的應(yīng)變量表征技術(shù).《功能材料與器件學(xué)報(bào)》.2010.16(4):323-328.CMOS關(guān)鍵技術(shù)→應(yīng)變硅中應(yīng)變量的表征技術(shù)CMOS關(guān)鍵技術(shù)→金屬柵技術(shù)

——柵工程

CMOS電路對多層金屬柵的要求：電源電壓的降低是獲得低功耗的有效方法（具有小寄生電容的SOI技術(shù)從材料和器件方面獲得高速低功耗電路）。高速即短的傳輸時(shí)間除了通過減小寄生電容和電阻外（采用低K、Cu互連技術(shù)），還可以通過增加漏端的驅(qū)動電流達(dá)到

電流關(guān)系式為

：P↓—VDD↓t↓—ID↑ID↑—VTH↓CMOS關(guān)鍵技術(shù)→金屬柵技術(shù)

——柵工程電流關(guān)系式為

：CMOS關(guān)鍵技術(shù)→金屬柵技術(shù)

——柵工程（1）當(dāng)金屬2的關(guān)鍵厚度WC滿足：WC≤Wd時(shí)，兩層金屬的互擴(kuò)散使金屬2變化成兩層金屬的合金，合金的功函數(shù)介于金屬1和金屬2的功函數(shù)之間。（2）當(dāng)WC滿足：Wd<WC<WD時(shí)，費(fèi)米能級達(dá)到平衡時(shí)由于金屬2不能完全提供形成最大偶極層厚度所需的轉(zhuǎn)移電子數(shù)量，此時(shí)金屬2的偶極層厚度有變大的趨勢，功函數(shù)不同于厚膜材料而達(dá)到調(diào)變。（3）當(dāng)WC滿足：WC≥WD時(shí)，金屬2的功函數(shù)與體材料相同，不會發(fā)生變化?！昂穸日{(diào)變功函數(shù)效應(yīng)”段寶興,楊銀堂.CMOS雙層可變功函數(shù)金屬柵技術(shù).《功能材料與器件學(xué)報(bào)》.2010.16(2):158-162.Intel專利

近期創(chuàng)新性工作—CMOS關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)變硅技術(shù)45nm后CMOS關(guān)鍵技術(shù)多層金屬柵技術(shù)CMOS雙層可變功函數(shù)金屬柵技術(shù).功能材料與器件學(xué)報(bào)（2010.04）KeatingModel計(jì)算Si(1-x)Gex及非晶硅拉曼頻移物理學(xué)報(bào)（2009.10)Straincoefficientmeasurementfor(100)uniaxialstrainsilicon.ScienceinChinaSeriesF:InformationSciences利用Raman光譜測定硅(100)晶面單軸應(yīng)變的應(yīng)變系數(shù).中國科學(xué):信息科學(xué)（2010.07）應(yīng)變硅的應(yīng)變量表征技術(shù).功能材料與器件學(xué)報(bào)（2010.08)

…………..半導(dǎo)體功率器件→概述4C產(chǎn)業(yè)（Communication通訊、Computer電腦、Consumer消費(fèi)電器、Car汽車）

半導(dǎo)體功率器件→概述功率半導(dǎo)體器件：進(jìn)行功率處理的半導(dǎo)體器件，是功率電子學(xué)研究的主要對象。功率電子學(xué)：在功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展推動下誕生，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)逐步走向成熟。

功率電子學(xué)：以優(yōu)化功率變換為己任；以高效節(jié)能節(jié)材為專長；以為自動化、智能化、機(jī)電一體化服務(wù)為目標(biāo)。已經(jīng)滲透到電能的產(chǎn)生、輸送、分配和應(yīng)用的各行各業(yè)，顯示出與微電子相似的基礎(chǔ)性和高科技一系列特點(diǎn)。

半導(dǎo)體功率器件→概述功率半導(dǎo)體器件包括：功率二極管、功率開關(guān)器件與功率集成電路。功率半導(dǎo)體技術(shù)：電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)與核心，它是微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)的結(jié)合。隨著多晶硅和平面工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了多數(shù)載流子（多子）參與輸運(yùn)的電壓控制型器件，即場控功率器件。

80s之前晶閘管為代表80s之后IGBT為代表→半導(dǎo)體功率器件→概述MOS型功率器件：垂直擴(kuò)散MOS（VerticalDouble-diffusedMOS，簡稱VDMOS）八十年代初MOS型器件興起后，經(jīng)過二十余年的發(fā)展，使電力電子技術(shù)從傳統(tǒng)工業(yè)控制擴(kuò)展到4C產(chǎn)業(yè)。二十世紀(jì)八十年代發(fā)生了“20kHz革命”，功率半導(dǎo)體電路中的工作頻率提高到20kHz以上。傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)體器件SCR和GTR（巨型晶體管或稱為電力晶體管）速度慢、功耗大而不再適用，以VDMOS和IGBT為代表新一代功率半導(dǎo)體器件因此應(yīng)運(yùn)而生。二十世紀(jì)八十年代前傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體（電力電子），以可控硅（或晶閘管）為代表；八十年代后現(xiàn)代功率半導(dǎo)體，以MOS類(包括IGBT)為代表。半導(dǎo)體功率器件→概述功率集成電路PIC（PowerIntegratedCircuit）：將高壓功率器件與信號處理系統(tǒng)及外圍接口電路、保護(hù)電路、檢測診斷電路等集成在同一芯片的集成電路?！叭缤瑢⑷说拇竽X和四肢的結(jié)合”——“引發(fā)第二次電子產(chǎn)業(yè)革命”一般將其分為：智能功率集成電路SPIC（SmartPowerIntegratedCircuit）和高壓集成電路HVIC（HighVoltageIntegratedCircuit）兩類。橫向結(jié)構(gòu)：具有橫向溝道，且漏極、源極和柵極都在芯片表面，易于通過內(nèi)部連接與低壓信號集成，被廣泛應(yīng)用于HVIC和PIC中作為高壓功率器件。必須要有控制：因?yàn)楣β势骷缺ｋU(xiǎn)絲還脆弱可以集成一體：因?yàn)槎紴榘雽?dǎo)體工藝需要工藝兼容：隔離、高壓互連線、“Crosstalk”等半導(dǎo)體功率器件→應(yīng)用4C產(chǎn)業(yè)：(Communication通訊、Computer電腦、Consumer消費(fèi)電器、Car汽車)美國將功率集成電路分為：運(yùn)動控制IC（MotionControlICs）、電源管理IC（PowerManagementICs）和智能功率IC（SmartPowerICs）三類。其中運(yùn)動控制IC主要用于電機(jī)設(shè)備的驅(qū)動和控制；（電機(jī)的驅(qū)動和控制）電源管理IC主要用于電源的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)；（電源的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)）智能功率IC則是除上述兩種應(yīng)用之外，集功率晶體管、控制電路和保護(hù)電路于一體的功率集成電路。（驅(qū)動和控制+保護(hù)電路；轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)+保護(hù)電路）半導(dǎo)體功率器件→概述半導(dǎo)體功率器件→概述一般VDMOSCOOLMOSCOOLMOS或SuperJunction“超結(jié)”：90s由電子科技大學(xué)陳星弼院士首次提出但首先被英飛凌公司實(shí)現(xiàn)并獲20年專利保護(hù)2008年專利期到，很多公司預(yù)投產(chǎn)Ron=5.93×10-9(BV)2.5Ω·cm2

Ron=2×10-7b(BV)1.32Ω·cm2

半導(dǎo)體功率器件→概述SSE(2010.07)N-BuriedSJEDL(2009.03)半導(dǎo)體功率器件→發(fā)展方向傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體（電力電子）SCR現(xiàn)代功率半導(dǎo)體MOS、IGBT功率集成電路PIC、PSOC第二次電子產(chǎn)業(yè)革命“四肢”+“大腦”功率半導(dǎo)體系統(tǒng)發(fā)展方向：高壓+大電流+高頻↓↓↓第一代的硅SiliconPower現(xiàn)在功率半導(dǎo)體的主流第二代的化合物GaAs高頻微波器件第三代的寬禁帶SiC、GaN高頻、高溫、大功率↓↓↓功率（分立）器件功率集成電路（運(yùn)動控制IC）（電源管理IC）（智能功率IC）↓

橫向高壓器件傳統(tǒng)終端技術(shù)——場板技術(shù)陳星弼，p-n+結(jié)有場板時(shí)表面電場分布的簡單表達(dá)式.電子學(xué)報(bào),1986,Vol14,pp:36-43.LDMOS

橫向高壓器件傳統(tǒng)終端技術(shù)——斜坡場板技術(shù)B.J.Baliga.SiliconPowerFieldControlledDevicesandIntegratedCircuits,AcademicPress.1981.張波,提高器件耐壓的非均勻氧化層場板技術(shù).半導(dǎo)體技術(shù).No.4,19,1988.

電阻場板、金屬場板；場限環(huán)等

橫向高壓器件傳統(tǒng)終端技術(shù)——VLD技術(shù)R.StenglandU.G?sele.VARIATIONOFLATERALDOPING-ANEWCONCEPTTOAVOIDHIGHVOLTAGEBREAKDOWNOFPLANARJUNCTIONS.IEDMTech.Dig,1985,pp:154-157.

橫向高壓器件傳統(tǒng)終端技術(shù)——RESURF技術(shù)J.A.APPELS,M.G.COLLET,P.A.H.HART,H.M.J.VAESandJ.F.C.M.VERHOEVEN.THINLAYERHIGH-VOLTAGEDEVICES(RESUREDEVICES).PhilipsJournalofResearchVol.35No.1.1979.pp:1-13.

耗盡漂移區(qū)電勢滿足的泊松方程：其中ρ為電荷密度，εsi為硅材料的介電常數(shù)。假設(shè)漂移區(qū)全部耗盡，電場函數(shù)可以表達(dá)：邊界條件：

Ts

和TI分別為漂移區(qū)和埋氧層的厚度，εI是絕緣埋層的介電常數(shù)

橫向高壓器件新技術(shù)——襯底終端技術(shù)可以簡化：

λ是結(jié)構(gòu)參數(shù)表面電場的分布通過參數(shù)λ來調(diào)節(jié)，參數(shù)λ的改變通過參數(shù)Ts、TI或εI改變來設(shè)計(jì)——電場調(diào)制效應(yīng)。橫向高壓器件新技術(shù)——襯底終端技術(shù)

橫向高壓器件新技術(shù)——襯底終端技術(shù)新結(jié)構(gòu)BODSEDL(2006.05)BPSOISSE(2005.12)SBOSOI半導(dǎo)體學(xué)報(bào)(2005.07)APSOI半導(dǎo)體學(xué)報(bào)(2005.09)

橫向高壓器件新技術(shù)——REBULF(REduced

BULkField)技術(shù)N-BuriedSJEDL(2009.03)FALDMOSEDL(2009.12)

橫向高壓器件新技術(shù)——電場調(diào)制技術(shù)Baoxing

Duan,YintangYang,BoZhang.HighVoltageREBULFLDMOSwithN+-BuriedLayer《Solid-StateElectronics》,VOL.54;p:685-688,2010.

橫向高壓器件新技術(shù)——完全3DRESURF技術(shù)Baoxing

Duan

andYintangYang.

LowSpecificOn-ResistancePowerMOSTransistorwithMulti-LayerCarrierAccumulationbreaksthelimitlineofsilicon.IEEETRANSACTIONSONELECTRONDEVICES,VOL.58(7),2011:2057-2060.

橫向高壓器件新技術(shù)——AlGaN/GaNHEMTRESURF技術(shù)DUANBaoXing

&YANGYinTang.BreakdownvoltageanalysisforthenewRESURFAlGaN/GaN

HEMTs,SciChinaInf

Sci,VOL.55(2),2012:473-479.以橫向器件為對象；利用電場調(diào)制及屏蔽效應(yīng)，通過對襯底的改造，達(dá)到優(yōu)化體內(nèi)電場和表面電場.首次提出了襯底終端技術(shù)超薄外延層上實(shí)現(xiàn)一定擊穿電壓的LDMOS首次提出REBULF技術(shù).為了獲得超低比導(dǎo)通電阻，利用電場調(diào)制首次提出了完全3-DRESURF思想.為了突破傳統(tǒng)SOILDMOS結(jié)構(gòu)受自由面電荷為零高斯定理縱向耐壓受限提出ENDIF技術(shù).

功率半導(dǎo)體主要工作橫向高壓器件新技術(shù)電子科技大學(xué)成功將REBULF和ENDIF技術(shù)應(yīng)用于新型功率器件設(shè)計(jì)；2010年獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)“新型功率半導(dǎo)體器件體內(nèi)場關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”

創(chuàng)新性工作—SiliconPower襯底終端技術(shù)電場調(diào)制及電荷屏蔽效應(yīng)REBULF技術(shù)ENDIF技術(shù)完全3-DRESURF幾種新結(jié)構(gòu)（國際首創(chuàng)）TED(2011.07)SSE(2010.07)BPSOISSE(2005.12)BODSEDL(2006.05)N-BuriedSJEDL(2009.03)FALDMOSEDL(2009.12)ChinesePhysics、ChinesePhysicsLetters、半導(dǎo)體學(xué)報(bào)、IEEEICCCAS、IEEEICSICT數(shù)篇橫向高壓器件新技術(shù)從事功率半導(dǎo)體技術(shù)的單位Cree、IXYS、Microsemi

、Infineon、ABB、日本關(guān)西電力公司(KEPCO)等等美國Rutgers大學(xué)、加州大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)、英國劍橋大學(xué)等等國內(nèi)華晶、華微、華宏、BCD、24所、58所、55所等等電子科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、中科院微電子所等等歡迎有志者從事功率半導(dǎo)體方面的工作！楊銀堂教授課題組功率半導(dǎo)體方向國內(nèi)最早從事SiC材料與器件研究的單位之一承擔(dān)完成了包括國防預(yù)研、國防973、國家重點(diǎn)科技攻關(guān)、國家自然科學(xué)基金相關(guān)重大課題Si基SiC材料生長、絕緣體上碳化硅制備、SiCSBD、MOSFET、MESFET結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、特性仿真和研制率先在國際上提出將電場調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于SiC大功率器件設(shè)計(jì)新型硅基功率半導(dǎo)體器件及集成技術(shù)個(gè)人工作學(xué)習(xí)經(jīng)歷2000年、2004年在哈爾濱理工大學(xué)材料物理與化學(xué)專業(yè)獲學(xué)士和碩士學(xué)位；2007年獲電子科技大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)博士學(xué)位；2007年至2009年在西安電子科技大學(xué)做博士后研究，主要與楊銀堂教授合作從事寬帶隙半導(dǎo)體SiC功率器件設(shè)計(jì)；期間在臺灣國立大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流八個(gè)月，主要負(fù)責(zé)應(yīng)變硅應(yīng)變量表征技術(shù)研究；于2010年1月至2011年1月在香港科技大學(xué)作訪問研究，從事寬帶隙半導(dǎo)體GaN功率器件設(shè)計(jì)、仿真和工藝研究。國際重要學(xué)術(shù)期刊《IEEEElectronDeviceLetters》、《Solid-StateElectronics》、《Micro&NanoLetters》、《IEEETransactionsonPower