SCR放电管仿真设计-N基区掺杂浓度

1、设计目标

2、N-基区掺杂浓度对输出IV特性的影响

（1）conc=1.0e16cm^-3

（2）conc=1.1e16cm^-3

（3）conc=1.2e16cm^-3

（4）conc=1.3e16cm^-3

晶闸管（SCR）由于其深回滞输出特性曲线，低导通电阻，高ESD泄流能力的特点，在ESD保护中得到越来越广泛的应用。除了采用多个器件的组合方案来实现双向ESD保护之外，也可以用单向SCR的衍生器件来实现双向ESD保护，双向SCR器件内部是NPNPN结构。为了对集成电路的输出端口形成有效保护，需要低触发电压的SCR放电管作为ESD保护器件。

对于低触发电压SCR放电管，在保证SCR放电管的开启速度不受影响的前提下，通过优化SCR放电管内部结构（如寄生晶体管基区结构、发射区结构、低电压触发结构等）的方法来降低SCR放电管的触发电压。

依据触发电压VS、触发电流IS、维持电流IH及触发电压、维持电流高低温变化率指标要求，利用半导体器件仿真软件进行双向低触发电压横向SCR放电管的设计。双向低触发电压横向SCR放电管是一种对称的ESD保护器件，它没有阳极与阴极的差异，在两个方向的ESD保护性能是等同的。器件中P阳极区、N-衬底、P区构成寄生PNP晶体管，N+阴极区、P区、N-衬底区构成寄生NPN晶体管，寄生PNP晶体管与寄生NPN晶体管相互耦合，形成PNPN晶闸管结构。

当寄生PNP晶体管与寄生NPN晶体管共基极短路电流放大倍数之和大于1（αPNP+αNPN＞1）时，PNPN晶闸管结构触发开通。