Известия высших учебных заведений. Электроника home

Приборно-технологическое моделирование кремниевого высоковольтного n–p–n-транзистора

Раздел находится в стадии актуализации

На сегодняшний день приборно-технологическое моделирование является одним из основных этапов разработки новых конструкций и технологических маршрутов изготовления полупроводниковых структур, так как позволяет рассчитать их характеристики и параметры еще до создания экспериментальных образцов. В результате количество натурных экспериментов существенно уменьшается. В работе рассмотрен кремниевый биполярный высоковольтный n–p–n-транзистор средней мощности со следующими характеристиками: пробивное напряжение коллектор – эмиттер более 80 В, ток коллектора не более 0,5 А, максимальная рассеиваемая мощность до 0,63 Вт. Проведено двухмерное приборно-технологическое моделирование данного транзистора, разработана и оптимизирована его конструкция и технологические процессы изготовления. Проектирование выполнено с применением программного комплекса компании Synopsys, который включает в себя набор программ для двухмерного технологического моделирования TSuprem4 и программный комплекс для моделирования электрических характеристик Medici. С использованием набора программ TSuprem4 получена структура кремниевого n–p–n-транзистора, рассчитаны ее конструктивно-технологические и физико-топологические параметры. С помощью программного комплекса Medici осуществлено приборное моделирование транзистора и выполнены расчеты электрических характеристик исследуемой структуры и ее основных электрофизических параметров.

Ключевые слова: n–p–n-транзистор, приборно-технологическое моделирование, конструктивно-технологические параметры, электрофизические параметры
Опубликовано в разделе: Элементы интегральной электроники
Библиографическая ссылка: Лагунович Н. Л. Приборно-технологическое моделирование кремниевого высоковольтного n–p–n-транзистора. Изв. вузов. Электроника. 2026;31(3):289–295. DOI: 10.24151/1561-5405-2026-31-3-289-295.VRODVC

Лагунович Наталия Леонидовна
Белорусский национальный технический университет, Беларусь, 220013, г. Минск, пр-т Независимости, 65

1. Антонетти П., Антониадис Д., Даттон Р., Оулдхем У. (ред.). МОП-СБИС. Моделирование элементов и технологических процессов. Пер. с англ. В. Л. Кустова и др. М.: Радио и связь; 1988. 495 с. Antognetti P., Antoniadis D. A., Dutton R. W., Oldham W. G. (eds). Process and device simulation for MOS-VLSI circuits. Dordrecht: Springer; 1983. 636 p. https://doi.org/10.1007/978-94-009-6842-4

2. Абрамов И. И. Лекции по моделированию элементов интегральных схем. М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика»; 2005. 152 с. EDN: YOVOVK. Abramov I. I. Lectures on simulation of integrated circuits elements. Moscow; Izhevsk: R&C Dynamics Publ.; 2005. 152 p. (In Russ.).

3. Индришенок В. И., Певцов Е. Ф. Основы приборно-технологического моделирования в Sentaurus TCAD: учеб. пособие. М.: МИРЭА; 2018. 1 CD-ROM. Indrishenok V. I., Pevtsov E. F. Fundamentals of device-process simulation in Sentaurus TCAD: study guide. Moscow: MIREA Publ.; 2018. 1 CD-ROM. (In Russ.).

4. Silvaco. Available at: http://www.silvaco.com (accessed: 17.03.2024).

5. Synopsys. Available at: http://www.synopsys.com (accessed: 11.03.2024).

6. Лагунович Н. Л. Компьютерная программа MOD-1D. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ, 742 Респ. Беларусь, t 20140041, 10.03.2015. Lagunovich N. L. Computer program MOD-1D. Certificate on official registration of the computer program. 742 Rep. of Belarus. No. t 20140041, 10.03.2015. (In Russ.).

7. Зи С. М. Физика полупроводниковых приборов: в 2 кн. Кн. 1. М.: Мир; 1984. 455 с. Sze S. M. Physics of semiconductor devices. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons; 1981. 868 p.

8. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем. М.: Мир; 1989. 630 с. Muller R. S., Kamins Th. I. Device electronics for integrated circuits. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons; 1986. 524 p.

9. Dudar N. L., Borzdov V. M. The simulation of pnp-transistor as an element of high-voltage integrated circuits by various parameters of epitaxial film. In: 2010 East-West Design & Test Symposium (EWDTS), St. Petersburg, Russia, September 17–20. St. Petersburg: IEEE; 2010, pp. 262–263.

10. Дударь Н. Л., Сякерский В. С., Емельянов Т. Ф. Моделирование и исследование экспериментальных образцов высоковольтного РМОП-транзистора. Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. 2008;(3):90–94. Dudar N. L., Syakersky V. S., Emelyanov T. F. The high-voltage PMOS transistor simulation and investigation of its experimental samples. Vyestsi NAN Byelarusi. Syer. fiz.-tekhn. navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physico-Technical Series. 2008;(3):90–94. (In Russ.).

11. Lagunovich N., Serenkov P. Optimization of guard rings construction and epitaxial film resistivity value of power NDMOS-transistor by regression analysis. In: 4th International Conference on Emerging Trends in Engineering, Science and Technology 2025 (Sandip, India, 11–12 Apr. 2025). Sandip: SIEM; 2025, pp. 35–41.

12. Петухов В. М. Биполярные транзисторы средней и большой мощности сверхвысокочастотные и их зарубежные аналоги: справочник. Т. 4. М.: КУбК-а; 1997. 544 с. Petukhov V. M. Bipolar transistors of medium and high power, ultrahigh-frequency, and their foreign analogues: reference book. Vol. 4. Moscow: KUbK-a Publ.; 1997. 544 p. (In Russ.).

13. Алексеев Р. П., Бормонтов А. Е., Быкадорова Г. В., Кожевников В. А. (сост.). Приборно-технологическое проектирование элементной базы мощной СВЧ-электроники: учеб.-метод. пособие. Воронеж: ВГУ; 2016. 70 с. Alekseev R. P., Bormontov A. E., Bykadorova G. V., Kozhevnikov V. A. (comp.). The element base device-process design of high-power microwave electronics: study guide. Voronezh: VSU Publ.; 2016. 70 p. (In Russ.).

14. Нелаев В. В., Стемпицкий В. Р. Технологическое проектирование интегральных схем. Программа SSuprem4. Минск: БГУИР; 2004. 102 с. Nelaev V. V., Stempitsky V. R. Technological design of integrated circuits. SSuprem4 software. Minsk: BSUIR Publ.; 2004. 102 p. (In Russ.).

15. Кремлев В. Я. Физико-топологическое моделирование структур элементов БИС. In: Автоматизация проектирования БИС: в 6 кн. Под ред. Г. Г. Казеннова. Кн. 5. М.: Высш. шк.; 1990. 144 с. Kremlev V. Ya. Physical and topological modeling of LSI elements structures. In: LSI design automation: in 6 books. Ed. G. G. Kazennov. Book 5. Moscow: Vyssh. shk. Publ.; 1990. 144 p. (In Russ.).

Сведения о публикации

УДК: 621.382.333.027.3
Тип публикации: Научная статья
Язык оригинала: Русский
DOI: 10.24151/1561-5405-2026-31-3-289-295
Идентификатор статьи в РИНЦ: VRODVC

JATS XML