Application of the evolution strategy to optimize multistep field plates for high voltage planar pn-junctions

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The blocking capability of a high voltage planar pn-junction, equipped with a five-stepped field plate and a channelstopper is optimized. The breakdown voltage of the optimized structure is 92% of the bulk breakdown voltage (2000 volts). The structure without field plate reaches only 21% of the bulk breakdown voltage. It is shown, how the optimization procedure can be carried out almost automatically taking advantage of the evolution strategy. The method is demonstrated and the benefits are elaborated in comparison to the conventional optimization procedure.

Übersicht

Die Blockierfähigkeit eines hochsperrenden planaren pn-Übergangs mit einer fünfstufigen Feldplatte und einer Stoppzone wird optimiert. Die Durchbruchspannung der optimierten Struktur beträgt 92% der Volumendurchbruchspannung (2000 Volt). Ohne Feldplatte erreicht die Struktur nur 21% der Volumendurchbruchspannung. Es wird gezeigt, wie durch Nutzung der Evolutionsstrategie das Optimierungsverfahren nahezu selbständig durchgeführt werden kann. Die Methode wird vorgestellt und die Vorteile gegenüber dem konventionellen Optimierungsverfahren werden präsentiert.