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时间:2021/1/6 阅读:1522 关键词:MOS场效应管
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RD和JFET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,RD与RJ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
tox≥VGS/EB
EB=SiO2临界电场
EB值=5*106~107 V/cm
tox值=30 nm~60 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;