1.2 Aufbau der Arbeit



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1.2 Aufbau der Arbeit

 

Kapitel 2 dient zur Vorstellung des Aufbaus und der allgemeinen Eigenschaften von DMOS-Transistoren. Es werden kurz die historische Entwicklung der DMOS-Transistoren angerissen und für Hochvolt- und Leistungstransistoren wird allgemein Wesentliches erläutert. Außerdem wird übersichtsartig die Prozeßfolge eines DMOS-Prozesses gezeigt.

Kapitel 3 zeigt den Einfluß verschiedener Designparameter auf die Charakteristika des DMOS-Transistors. Es wird versucht, einen systematischen Überblick über die Möglichkeiten der Optimierung des DMOS-Transistors zu geben.

Obwohl bei modernen DMOS-Transistoren sekundäre Durchbruchsmechanismen durch Gegenmaßnahmen weitgehend unterbunden sind, werden sie in Kapitel 4 kurz behandelt. Die ebenfalls besprochenen Maßnahmen zur Verhinderung der Durchbruchsmechansimen bestimmen das Design eines DMOS-Transistors wesentlich.

Wie bereits erwähnt, ist die numerische Schaltungssimulation ein wichtiges Mittel, um die wesentlichen physikalischen Effekte, die die Funktionsweise des DMOS-Transistors bestimmen, zu identifizieren. Es werden in Kapitel 5 die Ergebnisse solcher Simulationen und die für die Entwicklung eines Kompaktmodells wesentlichen Schlüsse daraus präsentiert.

Das in dieser Arbeit entwickelte DMOS-Kompaktmodell wird in Kapitel 6 vorgestellt. Es ist als subcircuit-Modell, bestehend aus wenigen, auf die spezielle DMOS-Struktur zugeschnittenen Teilmodellen, ausgeführt und enthält im Gegensatz zu praktisch allen bislang vorgestellten Modellen neben einer DC- auch eine AC-Beschreibung, die für alle Betriebsfälle des DMOS-Transistors gute Resultate liefert. Ein wesentlicher Teil des Modells, der seine praktische Verwendung erst richtig ermöglicht, ist die Skalierbarkeit auf eine variable Zellenzahl. Somit können alle Modellparameter für DMOS-Transistoren mit unterschiedlicher Zellenzahl festgehalten werden (mit Ausnahme jener natürlich, die die Zellenzahl festlegen).

Kapitel 7 zeigt Vergleiche des entwickelten DMOS-Modells mit Messungen. Im ersten Abschnitt werden diese Vergleiche für Einzeltransistoren mit verschiedenen Zellenzahlen vorgenommen und damit auch das Funktionieren der Skalierung auf verschiedene Zellenzahlen gezeigt, der zweite Abschnitt präsentiert Vergleiche von Simulationen einfacher, in DMOS-Technologie tatsächlich ausgeführter Schaltungen mit entsprechenden Messungen und zeigt somit die praktische Verwendbarkeit des DMOS-Modells.

Schlußendlich versucht Kapitel 8, einige Verbesserungsmöglichkeiten für das DMOS-Modell und Anhaltspunkte für Weiterentwicklungen aufzuzeigen.



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Martin Stiftinger
Wed Oct 5 11:53:06 MET 1994