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VDMOS器件是新一代电力电子开关器件。无论是开关应用还是线性应用,都是理想的功率器件,是当前半导体分立器件的高端产品,应用范围广,市场需求大,发展前景好。它主要应用于电机调速、逆变器、不间断电源、电子开关、高保真音响、汽车电器和电子镇流器等领域,所以VDMOS器件的设计和研制具有实用价值。本文借助TSUPREM4和MEDICI两个模拟工具对VDMOS器件元胞进行了仿真和分析并对VDMOS器件元胞进行了结构设计和模拟。
本文首先对600V VDMOS器件元胞进行工艺仿真,分析了VDMOS器件元胞的工艺步骤,借助TSUPREM4编写了仿真程序并给出仿真结果。接着对VDMOS器件进行电特性仿真,借助MEDICI详细分析了沟道调整注入对器件特性的影响,证明沟道调整注入能有效降低准饱和效应;详细分析了栅长对VDMOS器件电特性的影响,为VDMOS器件元胞尺寸设计提供指导;详细分析了P阱工艺参数对VDMOS器件阈值电压的影响,通过仿真发现沟道长度小于0.8μm时,短沟道效应已比较明显。
最后通过理论计算确定600V VDMOS器件元胞的主要结构参数,然后运用MEDICI软件模拟器件的电特性,通过对器件电特性的模拟来优化计算得到的各个结构参数,从而得到元胞设计的最优值,最后再与实物数据相比较,结果基本相符。