Studie zur Funktion und technologischen Realisierbarkeit von dielektrischen Ladungsfallen bei Leistungsbauelementen

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter Hans Silber
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5189158

Für den Einsatz bei hohen Schaltfrequenzen werden seit etwa einem Jahr MOS-Leistungsschaltelemente mit fein strukturierter alternierender Dotierungskonzentration vorgestellt. In diesen Bauelementen wird die Begrenzung, die sich aus der Sperrspannungsanforderung für den Durchlaßwiderstand ergibt, überwunden. Die bisher vorgestellten Konzepte beruhen auf einer periodischen Fortsetzung von "Double Resurf"-Strukturen. Wir schlagen ein unseres Wissens völlig neuartiges Funktionsprinzip vor, mit dem ebenfalls wesentlich bessere Durchlaßeigenschaften bei hoher Sperrfähigkeit erzielt werden. Es werden dielektrische Einfangstrukturen für Elektronen eingeführt, die durch negative Aufladung im Sperrzustand die positive Raumladung im Mittel kompensieren. Statische Simulationen bestätigen die Wirkung. Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird die Struktur eines möglichen Bauelementes durch Simulation untersucht, und zwar das dynamische Verhalten, die Schaltverluste sowie die Strukturoptimierung unter den Gesichtspunkten einer möglichen Herstellung durch Sauerstoffimplantationen und folgenden Epitaxischritten. Dabei sollten auch ggfs. weitere Anwendungsmöglichkeiten ("Dynamischer Buffer") berücksichtigt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1038: Halbleiterbauelemente hoher Leistung