用于旁路二極管的VDMOS設(shè)計.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)熱點時，電流就會經(jīng)旁路二極管流過而不會阻斷。
　　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)▔航怠⒏〉姆聪蚵╇娏?、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。新型智能旁路二極管包含一個具有超低正向?qū)▔航档墓β?VDMOS器件及其柵極自驅(qū)動電路。本

2、論文重點研究智能旁路二極管中的VDMOS器件的設(shè)計，主要工作如下：
　　在對 VDMOS器件的工作原理和電學(xué)特性進行了深入的理論分析的基礎(chǔ)上，針對智能旁路二極管的應(yīng)用場景對 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)目來進一步降低器件導(dǎo)通電阻和柵極電容。
　　結(jié)合項目合作方的工藝條

3、件，對超低正向?qū)▔航?VDMOS器件的元胞區(qū)和終端區(qū)進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝流程設(shè)計。分別利用Tsuprem4和Medici仿真工具對器件結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)進行了仿真優(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器件指標達到：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