双向低触发电压横向晶闸管放电管研究

摘要

依据触发电压V_(S)、触发电流I_(S)、维持电流IH及触发电压、维持电流高低温变化率指标要求,利用Silvaco-TCAD半导体器件仿真软件完成了双向低触发电压横向晶闸管(SCR)放电管的设计。详细分析了对触发特性产生显著影响的结构参数(N^(-)衬底区、寄生PNP晶体管P^(-)集电区、寄生NPN晶体管P^(-)基区、N^(+)阴极区、N^(+)触发区、寄生PNP晶体管P^(-)集电区与寄生NPN晶体管P^(-)基区间距、寄生NPN晶体管表面基区宽度)对器件输出I-V特性及抗瞬态电流烧毁能力的影响。根据设计得到的器件结构参数,绘制版图、制定双向低触发电压横向SCR放电管工艺方案并进行试制。通过实际流片,对关键的设计及工艺进行攻关,研制出样片触发电压V_(S)、触发电流I_(S)、维持电流I_(H)及触发电压、维持电流高低温变化率完全满足电参数指标要求。