3.2.1 Die Kanaldotierung



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3.2.1 Die Kanaldotierung

 

Der Kanal in einem DMOS-Transistor wird durch die unterschiedlich weite laterale Ausdiffusion des -bodies und des -Sourcegebiets definiert. An seiner Oberfläche weist ein DMOS-Transistor daher das in der Abb. 3.7 dargestellte typische Profil auf. Die Kanaldotierung nimmt in lateraler Richtung von der Maximaldotierung stark ab. Die Kanallänge ist ein wesentlicher Parameter für den Kanalwiderstand und die Steilheit des Transistors. Die Höhe der Kanaldotierung bestimmt die Einsatzspannung. Eine zu geringe Kanallänge und -dotierung beeinträchtigen die Vorwärts-Blockiereigenschaften. Bei geringer Kanaldotierung dehnt sich die Raumladungszone weiter in den -body aus, erreicht sie das Sourcegebiet (punch through), verliert der -Übergang seine Sperrfähigkeit. Ein kürzerer Kanal muß also mit einer höheren Maximaldotierung verbunden sein, um die Blockierfähigkeit aufrechtzuerhalten.

  
Abbildung 3.7: Laterales Dotierungsprofil einer DMOS-Zelle (logarithmisch).

In Abb. 3.8 ist die Weite der Verarmungszone in der diffundierten Seite eines -Übergangs angegeben. Auf der Abszisse ist die (konstante) Dotierungskonzentration des nichtdiffundierten Gebiets angegeben (hier die Driftzone), als Parameter dient die Oberflächenkonzentration (= Maximalkonzentration) des diffundierten Teils. Auf den -body der DMOS-Struktur übertragen ist dies nicht die maximale Kanaldotierung, da die Sourcedotierung an der Stelle der Maximaldotierung des -bodies (= Stelle der Maximaldotierung des Sourcegebiets) wesentlich größer ist als diese. Diese Werte wurden aus numerischen Simulationen gewonnen [8]. Aus Abb. 3.8 ersieht man, daß sich Kanallängen im bis -Bereich für die in DMOS-Transistoren verwendeten Dotierungsverhältnisse erreichen lassen. Dies ist auch der Bereich, in dem sich Kanallängen in DMOS-Technologie reproduzierbar ohne zusätzlichen Prozeßaufwand herstellen lassen.

  
Abbildung 3.8: Ausdehnung der Verarmungszone in den -body über der Dotierungskonzentration der Driftzone. Als Parameter ist die Oberflächenkonzentration der -body-Dotierung aufgetragen.



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