SOI LDMOS相陣控CCD陣列研究.pdf

1、自從1969年Y.Tarui等人提出LDMOS結(jié)構(gòu)以來(lái)，因其為單極型器件，不受少子存儲(chǔ)效應(yīng)的影響，與存儲(chǔ)電荷相關(guān)的延遲大大減小，與雙極型器件相比，LDMOS具有較快的開(kāi)關(guān)速度和較高的截至頻率，最初在功率電子學(xué)領(lǐng)域作為開(kāi)關(guān)器件得到了廣泛應(yīng)用。而在射頻應(yīng)用方面，LDMOS較之雙極晶體管而言也具有許多優(yōu)點(diǎn)：由于在大電流范圍的跨導(dǎo)保持較大并為常數(shù)，故線性放大的動(dòng)態(tài)范圍較大，并在較大輸出功率時(shí)能有較大的線性增益；交叉調(diào)制失真較低等，這些是雙極晶體

2、管所不能達(dá)到的。因此，LDMOS器件特性得到深入研究。
　　隨著VLSI工藝水平的不斷發(fā)展，CMOS CCD技術(shù)特征尺寸越來(lái)越小，CCD陣列也越來(lái)越大，出現(xiàn)了大CCD陣列，甚至是超大CCD陣列。因此，大CCD陣列對(duì)驅(qū)動(dòng)功率要求也越來(lái)越大，要求CCD的驅(qū)動(dòng)電路需要在給定驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)頻率下具有更大的電流驅(qū)動(dòng)能力，并且消耗更小的芯片面積。然而采用單純的CMOS電路比較難以同時(shí)滿(mǎn)足這些要求。而SOILDMOS器件既具有高頻大功率驅(qū)動(dòng)能力

3、，又與CMOS工藝兼容，比復(fù)雜結(jié)構(gòu)的純CMOS驅(qū)動(dòng)電路占用更小的芯片面積。因此，SOI LDMOS將成為CMOS CCD大陣列大功率驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)首選器件。
　　本文利用SOI LDMOS較高的功率驅(qū)動(dòng)能力，在較高的電壓下，為CCD陣列提供所需的驅(qū)動(dòng)電流。借助Silvaco TCAD軟件的仿真，建模、設(shè)計(jì)、計(jì)算得出CCD單元柵極所需要的驅(qū)動(dòng)電流，時(shí)間常數(shù)；同時(shí)為設(shè)計(jì)SOI LMODS提出相應(yīng)的參數(shù)要求。最后，根據(jù)所提出的參數(shù)要求，采用