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  • 高压VDMOS场效应管参数设计分析-MOS场效应管应用-竟业电子

       时间:2021/1/6       阅读:1399    关键词:MOS场效应管

     

    高压VDMOS场效应管参数有以下几种:

    导通电阻+开关时间+外延层厚度及电阻率+阈值电压

     

    1.导通电阻

    功率VDMOS场效应管耐压不同时,有着不同的电阻占导通电阻比;

    高压VDMOS场效应管外延层或是说漂移区最主要是:电阻RDJFET区电阻RJ

    耐压满足时,结构用穿通型,因此外延层厚度减小,若JFET增加合适的宽度,RDRJ即减小;

     

    2.开关时间

    开关时间要得到更好的优化,那么就要从2个问题去解决:

    多晶硅栅电阻RG+输入电容Cin都要减小;

     

    多晶硅电阻RG减小解决方案是:

    制作过程中多晶硅掺杂剂量提升,设计版图时栅极多晶硅及栅极铝引线接触孔都增加;

     

    输入电容Cin都要减小解决方案是:

    输入电容中,主要影响原因是密勒电容CGD,即密勒电容CGD减小,那么就要让栅氧化层厚度tox增加,但阈值电压VTH增大(实际应用中要考虑);

     

    3. 外延层厚度及电阻率

    越大的外延层电阻率ρ,就有越小的掺杂浓度Nepi,越大VDMOS场效应管击穿电压;

    但也会增加导通电阻值Ron,因此击穿满足,小ρ,大Nepi,即非常好;

    若导通电阻,即会把电阻率最大值限制了;

    计算机仿真时,P-body注入剂量要调整,外延层厚度+电阻率+推阱时间即可得好结构参数;

     

     

    4.阈值电压

    P-body浓度NA影响阈值电压是主因,栅氧化层厚度tox和栅氧化层面电荷密度Qss,要调节阈值电压Vth,那么就要把推阱时间及P阱注入剂量调整好;

    因栅氧化层厚度tox受栅源击穿电压受限制

    toxVGS/EB

    EB=SiO2临界电场

    EB=5*106107 V/cm

    tox=30 nm60 nm

    P-body掺杂并不均匀,无法用公式计算出准确值VTH,那么,

    pbody浓度值及tox栅氧化层厚度值,由优化计算机仿真决定;

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