Κατάλογος Εκδηλώσεων

Θέμα:
Χαρακτηρισμός και Μοντελοποίηση Τρανζίστορ Τύπου HV-LDMOSFET (Characterization and modeling of HV-LDMOSFETs)

Εξεταστική Επιτροπή:
Αναπληρωτής Καθηγητής Ματτίας Μπούχερ (επιβλέπων) 
Καθηγητής Κωνσταντίνος Καλαϊτζάκης
Αναπληρωτής Καθηγητής Ευτύχιος Κουτρούλης

Περίληψη:
Οι διατάξεις HV-LDMOSFET προτείνονται για εφαρμογές με αντοχή σε σχετικά υψηλή τάση, όπως τα ηλεκτρονικά αυτοκινήτων, οθόνες, ενισχυτές RF κα. Αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι ο ηλεκτρικός χαρακτηρισμός και η συμπαγής μοντελοποίηση διατάξεων HV-LDMOSFET (High-Voltage Lateral Diffused MOSFET). Ο πειραματικός χαρακτηρισμός έγινε πάνω σε wafer στις εγκαταστάσεις του εργαστηρίου Ηλεκτρονικής του Πολυτεχνείου Κρήτης. Μελετήθηκαν τρανζίστορ HV-LDMOS 24V και 30V  καναλιού τύπου n και p, με έμφαση στην διαμόρφωση της απόδοσης συναρτήσει του μήκους καναλιού. Παρουσιάζονται οι τεχνικές εξαγωγής των παραμέτρων, οι μετρήσεις από διαφορετικά dies του wafer και οι μέσοι όροι των στοιχείων με επεξήγηση των φαινομένων που επικρατούν. 
Η προσέγγιση της συμπαγούς μοντελοποίησης βασίστηκε σε μοντέλα MOSFET EKV 2.6 (low voltage part) και του JFET spectre (drift region), λόγω της ευρείας διαθεσιμότητας των μοντέλων. Το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε για τις μετρήσεις καθώς και την υλοποίηση της διαδικασίας της εξαγωγής των παραμέτρων είναι το IC-CAP της Keysight καθώς και ο προσομοιωτής Spectre της Cadence. Τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης αξιολογούνται και προτείνονται μελλοντικές εργασίες.

Abstract:
HV-LDMOSFET is a preferred technology in a number of applications requiring resilience to relatively high voltages, such as automotive electronics, I/O drivers, display drivers, RF amplifiers and more. The subject of this diploma thesis is the electrical characterization and compact modeling of HV-LDMOSFET (High-Voltage Lateral Diffused MOSFET) devices. The experimental characterization was done on a wafer at the premises of the Electronics Laboratory of the Technical University of Crete. LDMOS 24V and 30V channel transistors of n- and p-type were studied, with emphasis on evaluating the performance as a function of channel length. Measurements are performed on different dies. Parameter extraction techniques are developed and applied to average data. The prevalent observed phenomena are discussed and explained.
The compact modeling approach is based on the EKV 2.6 MOSFET model (low voltage part) and the JFET Spectre model (drift region), which favors simplicity and portability of the modeling approach. The software used for the measurements as well as the implementation of the parameter extraction process is Keysight's IC-CAP, connected to the Spectre circuit simulator by Cadence. Modeling results are critically discussed and future work is suggested.