集成肖特基二极管的功率MOSFET器件模拟研究

被引量 : 0次 | 上传用户:liuweiljfs
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
最近几年,由于在汽车电子、电脑周边设备、便携式电子、无线通信等方面的广泛应用,低压功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)得到了迅速的发展。功率MOSFET要求低开关损耗、高开关速度、高可靠性和简单的制造工艺。为了满足这些要求,需要开发具有较低导通电阻、寄生电容,在电感操作下较高的耐用性低压功率MOSFET器件。在本文中,提出了几种新型低压功率MOSFET,有效地改善了器件的性能。本文的主要思想是,以集成肖特基二极管的功率MOSFET器件为研究对象,基于器件的击穿电压和导通电阻模型,实现各器件结构参数的优化设计;分析器件的工艺流程,通过肖特基二极管结构的集成来提高器件的性能并进行优化;对器件的特性进行模拟仿真验证器件的特性变化。研究主要以材料属性及新型器件结构研究为主,在此基础上,设计完成三种具有快速反向恢复的高性能功率MOSFET器件,在一定程度上推动此类器件的研究发展。研究的三种功率MOSFET器件,根据功率MOSFET器件中寄生PN二极管与器件特性之间的关系,利用金属与半导体接触的整流效应,通过对功率MOSFET器件内部的载流子的调整,达到了优化功率MOSFET器件电学性能的目的。首先提出了自对准内嵌肖特基结的双外延功率VDMOSFET器件结构:SD-VDMOS(Self-aligned Dual-epi Vertical Double-diffused MOSFET intergrated with Schottkyrectifier),其特征是在VDMOSFET器件元胞中集成肖特基二极管,不仅可以节省器件的面积,还可以加速器件体二极管的反向恢复,降低器件的导通电阻,提高器件的优值。其中肖特基二极管结面积可通过自对准工艺控制。通过器件模拟与特性仿真,证明了SD-VDMOS器件的开关特性与优值要明显优于传统的VDMOSFET结构器件,并且反向恢复特性得到改善。然后研究一种集成肖特基二极管的分裂栅增强功率UMOSFET器件结构:sSGE-UMOS (Split Gate Ehanched UMOSFET intergrated with Schottky Rectifier),在分裂栅增强器件(SGE-UMOS)的元胞中集成肖特基整流二极管,在不牺牲器件耐压的前提下,有效地改善器件的反向恢复速率,降低器件正向压降。通过改变肖特基二极管电极参数,可以对器件电学特性进行优化。最后,研究一种具有超低导通电阻的集成肖特基结的积累型栅增强功率UMOSFET:SAGE-UMOS (Accumulation Gate Enhanced power U-shaped MOSFET integrated with aSchottky rectifier),在器件元胞内集成肖特基二极管,在没有P型沟道区域的情况下,获得较好的反向恢复特性和较低的泄漏电流。并且,通过使用栅增强(GE)技术,增加了器件漂移区中的电子电流密度,相对传统的ACCUFET器件具有更低的导通电阻。通过优化设计元胞中肖特基二极管电极参数,进一步改善器件的泄漏电流。
其他文献
最近几年的新闻事件类网络流行语层出不穷,它们不同于传统的网络流行语,不仅仅只是追逐时尚和网络聊天的用语,背后还带着深刻的内涵或情绪,更是网民分享信息、表达意见、休闲娱乐
当前,放眼世界,经济全球化浪潮席卷全球,知识经济迅猛发展。纵观国内,改革开放继续深入进行,社会主义市场经济体制逐步确立,国有企业改革持续推进,现代企业制度逐渐建立。在这样一种
如今,国际间建筑工程活动交流日益频繁,中国作为世界重要的经济体,在国际工程招投标活动中的参与也愈发积极。工程标书作为国际招投标合作中的重要沟通文书,是中国参与国际招
非能动余热排出系统不依靠任何外部动力,通过系统自身冷热位差或者介质密度差形成的驱动压头带动冷却剂导出堆芯衰变热,实现对堆芯的应急冷却。这种不依赖外部动力的非能动系统
由于世界资本市场一体化愈演愈烈,导致我国与国际上的许多证券市场的投资信息与风险联系变得越来越密不可分。2008年,发生了世界范围内的经济危机,这是由美国引起的,也使得美国证
近十几年来,宁夏回族自治区公路建设事业得到了迅速发展,路网正在形成,路网的密度也在不断提高。但是,随着路网服务期限的接近,公路沥青路面病害逐渐增多,严重影响了沥青路面的服务
沼气作为一种新型的可再生能源,经纯化后可用于车用燃气,与使用传统的化石燃料相比,可大大减少汽车尾气中PM2.5的排放。沼气纯化过程主要包括脱氧、脱硫、脱碳(CO2)等过程,由
高等教育关系本质上是一种消费法律关系。由于人们观念的滞后和现行立法、司法等方面的局限性,导致现实中教育消费者的合法权益得不到有效保护。教育消费者应享有的消费权利无
在国际航运中,凭正本提单交货是一项基本原则。然而,在实践中,承运人没有收回正本提单就交付货物的情况时有发生,这就是无单放货。无单放货体现了提单流转速度过慢与传统的凭单放
企业征信是诚信社会建设和社会信用体系构建的重要环节,在许多西方发达国家中已经形成了一套较为完善的运行机制和法律、法规保障体系,并成为企业贸易、投资、融资等活动的重