高压VDMOS功率器件的设计与仿真

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanshileia001
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随着工业自动化的程度越来越高,高压VDMOS器件的作用正日益显现出来。根据本课题组研究工作可知,VDMOS功率器件的研制在我国还属于起步阶段,对于高压VDMOS的研究还不够成熟。因此本课题旨在设计VDMOS功率器件模型并对其进行仿真研究。通过计算与仿真分析找出高压VDMOS器件结构最佳化设计,器件达到漏源击穿电压800V的基本要求。  本文从VDMOS的特点和应用领域出发,介绍了VDMOS功率器件的基本结构和工作原理及VDMOS的静态和动态两部分特性参数。静态特性中关键的就是击穿电压和导通电阻的权衡问题,而动态特性主要是对寄生电容和开关特性进行了分析。  在器件设计方面,从结构及参数出发进行了设计计算,并分析了元胞基本结构,在满足预计设计的击穿电压基础上,设计器件各部分的掺杂浓度,为后续进行仿真奠定基础。  最后根据VDMOS的基本设计参数,做出网格分布图及半胞结构图,利用MEDICI软件分别对器件的静态特性和动态特性进行了仿真,并对仿真结果进行分析。在静态特性中,主要对击穿电压,I-V输出特性,转移特性及准饱和效应进行了仿真分析,并在不同的栅氧厚度条件下得出阈值电压的不同,改变P阱浓度也可以改变阈值电压,并且阈值电压随着温度的增加而下降。在动态特性方面,主要对电容特性和开关特性进行仿真分析,得出比较满意的结果,达到设计要求。
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