基于BSIM3v3對VDMOS模型的研究.pdf

1、功率VDMOS(垂直雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管)器件是功率電子的主流產(chǎn)品之一。憑借其輸入阻抗高、安全工作區(qū)寬、開關(guān)速度快和熱穩(wěn)定性好等很多特點(diǎn),VDMOS廣泛地應(yīng)用于開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、節(jié)能燈和汽車電子部件等各種領(lǐng)域。我國在VDMOS器件研究方面已經(jīng)取得了不少進(jìn)展,但是還不夠成熟,而且我國很多VDMOS產(chǎn)品需要進(jìn)口,于是,對功率VDMOS器件的特性探究及其模型建立和模型優(yōu)化存在著非常重要的意義。
　　論文選取了某半導(dǎo)體技術(shù)有限公司自主研發(fā)

2、推出的一款功率VDMOS。本文簡要介紹了VDMOS應(yīng)用和發(fā)展前景以及模型研究的意義,概述了模型相關(guān)理論,包括SPICE模型及其發(fā)展,還有BSIM3v3模型的特點(diǎn)和主要考慮的器件物理機(jī)制,接著介紹器件測試系統(tǒng)和模型提取軟件及較詳細(xì)全面的模型提取步驟,然后介紹功率VDMOS的結(jié)構(gòu)發(fā)展以及分析了其直流特性、熱溫度特性和動(dòng)態(tài)電容特性,最后對VDMOS進(jìn)行直流測試和動(dòng)態(tài)電容測試,包括輸出特性曲線、轉(zhuǎn)移特性曲線(I-V曲線)以及動(dòng)態(tài)電容曲線(C-V

3、曲線),選用專門的模型提取軟件對VDMOS建模。過程中發(fā)現(xiàn)初始 BSIM3v3模型由于主要是面向低壓低功率MOSFET器件,所以無法很好地對VDMOS器件進(jìn)行表征。由此,在BSIM3v3模型的基礎(chǔ)上,通過子電路的形式,在VDMOS的漏極添加一個(gè)受柵極電壓跟漏極電壓控制的電阻,很好地?cái)M合VDMOS測試數(shù)據(jù),提高模型精度,同時(shí)論文還在BSIM3v3模型的VA(Verilog-A)模型文件中進(jìn)行一些改動(dòng),在Verilog-A代碼中修改原始方程