功率集成器件及其兼容技术的发展*

（电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都 610054）

1 引言

功率集成器件是高压集成电路（HVIC）中的核心器件，主要在HVIC 中完成电平位移、功率驱动等功能[1]，目前主流的功率集成器件主要是横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（LDMOS）和横向绝缘栅双极型晶体管（LIGBT）。LDMOS 是一种多数载流子导电器件，广泛应用于10～1200 V 甚至是2000 V 的电压领域；而LIGBT 是一种双极型载流子导电的器件，主要作为低损耗的功率开关来使用。功率集成器件广泛用于交流转直流（AC/DC）功率变换、直流转直流（DC/DC）功率变换、高压栅驱动和发光二极管（LED）照明等功率高压集成电路，相关电路被广泛用于消费电子、汽车电子、显示驱动、LED 照明、航空航天和轨道交通等领域[2-3]。因此，在满足高工作电压的同时，可集成功率高压器件需具有低的导通电阻和低的栅电荷以实现低导通损耗和低开关损耗，从而满足相关设备系统高效低功耗发展的需求。此外，功率高压集成器件结构的设计以及其与低压器件的兼容技术也是研究的热点，如今基于自隔离、结隔离或介质隔离技术的双极型-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体（BCD）集成技术给功率高压集成电路提供了很好的工艺平台支撑，有力地推动其快速的发展。

本文回顾了功率集成器件的典型结构、功率集成电路工艺以及其他的一些功率集成关键技术，并讨论了功率集成器件及其兼容技术可能的发展趋势。

2 功率集成器件

2.1 LDMOS

LDMOS 是最早开发的可集成横向功率器件之一，也是目前最主流的功率集成器件，在功率集成电路中得到广泛应用[4-7]。……