用于旁路二極管的VDMOS設(shè)計(jì).pdf

1、旁路二極管（Bypass Diode）主要用于光伏發(fā)電中太陽能電池陣列的旁路開關(guān)，當(dāng)太陽出現(xiàn)陰影或其它異常導(dǎo)致光伏電池元胞中出現(xiàn)熱點(diǎn)時(shí)，電流就會(huì)經(jīng)旁路二極管流過而不會(huì)阻斷。
　　與傳統(tǒng)PN結(jié)型和肖特基型旁路二極管相比，新型智能旁路二極管具有更低的正向?qū)▔航?、更小的反向漏電流、更低的功耗、更長的壽命以及更穩(wěn)定的特性，因而迅速成為行業(yè)研究熱點(diǎn)。新型智能旁路二極管包含一個(gè)具有超低正向?qū)▔航档墓β?VDMOS器件及其柵極自驅(qū)動(dòng)電路。本

2、論文重點(diǎn)研究智能旁路二極管中的VDMOS器件的設(shè)計(jì)，主要工作如下：
　　在對(duì) VDMOS器件的工作原理和電學(xué)特性進(jìn)行了深入的理論分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)智能旁路二極管的應(yīng)用場景對(duì) VDMOS器件的要求，提出一種具有分離柵結(jié)構(gòu)的VDMOS元胞，通過去除常規(guī)VDMOS結(jié)構(gòu)JFET區(qū)之上的柵電極覆蓋，實(shí)現(xiàn)極低的柵漏電容。此外，采用JFET區(qū)離子注入技術(shù)及增加單位面積元胞數(shù)目來進(jìn)一步降低器件導(dǎo)通電阻和柵極電容。
　　結(jié)合項(xiàng)目合作方的工藝條

3、件，對(duì)超低正向?qū)▔航?VDMOS器件的元胞區(qū)和終端區(qū)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝流程設(shè)計(jì)。分別利用Tsuprem4和Medici仿真工具對(duì)器件結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)進(jìn)行了仿真優(yōu)化，全面系統(tǒng)地研究了外延層、JFET區(qū)、Pbody區(qū)和N+源區(qū)等的物理參數(shù)對(duì)VDMOS的電學(xué)特性的影響，在此基礎(chǔ)上獲得了優(yōu)化的元胞和終端的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)。最終獲得的超低正向?qū)▔航礦DMOS器件指標(biāo)達(dá)到：反向耐壓40 V、電流能力16 A、閾值電壓1-2 V、導(dǎo)通壓降4