提出了一种适用于环形栅LDMOS器件的子电路宏模型。基于对环形栅LDMOS器件结构的分析, 将环形栅LDMOS器件分为两个部分, 一个是中间的条形栅MOS部分, 使用常规的高压MOS模型; 另一个是端头部分, 为一个圆环形栅极MOS器件, 采用了一个单独的模型。基于40 V BCD工艺的N沟道LDMOS器件进行模型提取与验证。结果表明, 建立的宏模型具有较强的几何尺寸缩放功能, 对于不同尺寸的器件都具有较高的拟合精度, 并且模型能够兼容当前主要的商用电路仿真器Hspice和Spectre。

提出了一种具有分段P型埋层的Triple-RESURF LDMOS(SETR LDMOS)。该结构将传统Triple-RESURF LDMOS(TR LDMOS)中均匀掺杂的P埋层漏端一侧做分段处理，使漂移区中P型杂质从源端到漏端呈现出近似阶梯掺杂的分布。这种优化能够平衡漏端底部剧烈的衬底辅助耗尽效应，提升器件的耐压性能；同时，器件正向导通状态下，对电流的传输路径也没有形成阻碍，能够维持较低的比导通电阻。流片结果表明，在漂移区长度均为65 μm的情况下，SETR LDMOS的击穿电压能达到813 V，比传统TR LDMOS的击穿电压高51 V，且比导通电阻维持在7.3 Ω·mm2。

基于横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)的可控硅结构(LDMOS_SCR)因其较强的单位面积电流处理能力和出色的高压特性，通常用于高压下的静电防护。通过将原本浮空的漏极N+分割为对称的P+、N+和P+结构，提出了一种基于LDMOS_SCR的双向防护器件。该器件具有低触发和高维持电压。通过降低形成在栅极区域底部的寄生双极晶体管的发射极注入效率，减少了SCR固有的正反馈增益。基于TCAD进行仿真，实验结果表明，与传统的LDMOS_DDSCR相比，新型器件的触发电压从69.6 V降到48.5 V，维持电压从14.9 V提高到17 V，证明了提出的结构与传统LDMOS_DDSCR器件相比具有出色的抗闩锁能力

横向双扩散MOSFET(LDMOS)由于其高击穿电压特性而被认为是适合在高压中应用的防止静电放电(ESD)现象的保护器件。在传统结构中, LDMOS的鲁棒性相对较差, 这是器件自身固有的不均匀导通特性和Kirk效应导致的。可将可控硅整流器(SCR)嵌入到LDMOS结构(即NPN_LDMOS)中。然而, SCR固有的正反馈效应会导致其维持电压较低, 增加了被闩锁的风险。提出了一种基于NPN_LDMOS的新型器件, 可以实现更高的维持电压以及较小的占用面积。基于TCAD进行仿真, 实验结果表明, 在不增加芯片面积的情况下, 器件的维持电压从7.3 V增加到22.5 V。这证明了提出的结构具有出色的抗闩锁能力。

基于自主研发的RF LDMOS功率晶体管以及散热法兰, 设计了一款用于无线通讯以及L波段和S波段雷达系统的大功率高效率的功率放大器。在保证了器件的射频接地以及散热的前提下, 在封装内部设计了输入内匹配和输出内匹配电路, 提高了管芯的阻抗点以便于电路板匹配。利用Doherty功率放大器结构可以提高功率回退处效率的特点, 结合输出内匹配对负载阻抗点的翻转作用, 得到了一种结构优化的Doherty实现方案, 在峰值功率处达到398 W的输出功率, 52%的漏极效率; 以及功率8 dB回退的平均功率处126 W的输出功率, 43%的漏极效率。这种改进技术进一步提高了功率回退处的效率, 相对普通Doherty功率放大器结构, 性能提升了16%, 改善了无线通信系统的射频性能。

介绍了一种利用横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)作为开关器件驱动激光半导体的设计方法。通过对半导体激光器驱动电路原理的分析，并结合PSPICE建立射频功率晶体管的电路模型，经过理论分析和计算从而获得更优化的驱动电路；采用高速电流反馈型运算放大器构成电流串联负反馈电路从而得到稳定的输出电流，有效地提高了窄脉冲信号的转换速率和频响特性。实验结果表明，半导体激光器输出电流脉宽20 ns-CW可调，上升和下降时间小于10 ns，幅度最高可达2 A，重复频率为0~10 MHz。实验结果验证了设计思路的可行性，进一步提高了半导体激光器的输出指标。