Lateral Power Transistors in Integrated Circuits

این کتاب پیشرفت‌های اخیر در توسعه ترانزیستورهای توان جانبی جدید (دستگاه‌های LMOS) برای مدارهای مجتمع در کاربردهای الکترونیک قدرت را خلاصه و مقایسه می‌کند.

در بخش اول، کتاب این ضرورت را برانگیخته است. برای ترانزیستورهای قدرت جانبی با یک رویکرد از بالا به پایین: اول، کاربردهای معمولی تبدیل انرژی را در الکترونیک مدرن صنعتی، خودرو و مصرفی ارائه می‌کند. سپس، توپولوژی های مدار رایج مناسب برای این کاربردها را معرفی می کند و امکان ادغام یکپارچه را مورد بحث قرار می دهد. در نهایت، ترکیب قدرت و عملکرد منطقی روی یک تراشه منفرد ایجاد شده است و الزامات و محدودیت‌های دستگاه‌های نیمه‌رسانای قدرت استنباط می‌شوند.

بخش دوم، تکامل ترانزیستورهای قدرت جانبی در دهه‌های گذشته را شرح می‌دهد. مفهوم ساده از نوع پین برای توپولوژی‌های RESURF با عملکرد دوگانه. این اصل عملکرد این دستگاه های LDMOS را شرح می دهد و محدودیت های دستگاه های قدرت جانبی را مورد بحث قرار می دهد. علاوه بر این، ارقام شایستگی ارائه شده است که می تواند برای ارزیابی عملکرد ترانزیستورهای قدرت جانبی جدید که در این کتاب در رابطه با دستگاه های LDMOS توضیح داده شده است، استفاده شود.

در قسمت آخر، [..] مفاهیم فیزیکی اساسی از جمله جبران بار و توپولوژی های دروازه ترانشه مورد بحث قرار می گیرد. همچنین وضعیت تحقیق در دستگاه های LDMOS بر روی کاربید سیلیکون ارائه شده است. مزایا و معایب هر یک از این رویکردهای یکپارچه سازی خلاصه می شود و امکان سنجی با توجه به کاربردهای الکترونیک قدرت ارزیابی می شود.

The book summarizes and compares recent advancements in the development of novel lateral power transistors (LDMOS devices) for integrated circuits in power electronic applications.

In its first part, the book motivates the necessity for lateral power transistors by a top-down approach: First, it presents typical energy conversion applications in modern industrial, automotive and consumer electronics. Next, it introduces common circuit topologies suitable for these applications, and discusses the feasibility for monolithic integration. Finally, the combination of power and logic functionality on a single chip is motivated and the requirements and limitations for the power semiconductor devices are deduced.

The second part describes the evolution of lateral power transistors over the past decades from the simple pin-type concept to double-acting RESURF topologies. It describes the principle of operation for these LDMOS devices and discusses limitations of lateral power devices. Moreover, figures-of-merit are presented which can be used to evaluate the performance of the novel lateral power transistors described in this book with respect to the LDMOS devices.

In the last part, [..] the fundamental physical concepts including charge compensation and trench gate topologies are discussed. Also, the status of research in LDMOS devices on silicon carbide is presented. Advantages and drawbacks for each of these integration approaches are summarized, and the feasibility with respect to power electronic applications is evaluated.