什么是双扩散金属-氧化物-半导体集成电路?

什么是双扩散金属-氧化物-半导体集成电路?

[拼音]：shuangkuosan jinshu-yanghuawu-bandaoti jicheng dianlu

[外文]：double diffused MOS integrated circuit

以双扩散MOS晶体管为基础的电路，简称DMOS。利用两种杂质原子的侧向扩散速度差，形成自对准的亚微米沟道，可以达到很高的工作频率和速度。

图中a是横向DMOS晶体管（简称LDMOS），图b是垂直DMOS晶体管(简称VDMOS)。LDMOS是平面型的，三个电极都由上表面引出，适合于与其他器件集成。源扩散是自对准的，而栅金属层则与漏扩散区离开，以减小输入和反馈电容，并缓和短沟道效应。VDMOS在N+硅衬底上生长一层N-外延层，电子流经沟道后改为垂直方向由衬底流出。因此，漏电极由硅片底面引出，硅片表面只有源电极和栅电极，有利于提高集成度。与普通MOS晶体管相比DMOS在结构上有两个主要区别:一是将P型、N型杂质通过同一氧化层窗口顺次扩散，形成很短的沟道；二是在沟道与漏区之间加入一个轻掺杂的N-漂移区，其掺杂浓度远小于沟道区。这个区承受大部分所加的漏电压，从而使短沟道效应减弱，提高漏击穿电压，从而实现短沟道与高击穿电压结合而得到的一系列优点。

DMOS集成电路的主要优点是击穿电压高和自对准构成微米沟道，而没有严重的短沟道效应。DMOS电路技术与E/D MOS电路(见增强型与耗尽型金属-氧化物-半导体集成电路)相结合，在70年代后期曾受到人们重视，研制出一些高速的大规模集成电路。但是，由于工艺控制上的困难，尚不能形成主要的产品。这种技术对制造高速、高电压集成电路仍有很大潜力，已制造出击穿电压达几百伏的DMOS集成电路。另一方面，DMOS晶体管作为高频大功率器件已取得很大进展。与双极型高频功率管相比，DMOS管有两个重要优点：

（1）利用多数载流子工作，没有少数载流子存储效应，所以速度快；

（2）由于迁移率的负温度系数，电流随温度（一般温度下）上升而下降。因此，热逃逸和二次击穿效应很小。这种器件还可并联得到高输出功率，而不需要有镇流电阻。