功率溝槽MOSFET的開關(guān)速度和柵漏電容Cgd的優(yōu)化設計和研究.pdf

1、隨著市場對于更高效的電源供給器件和更耐久供電的電源電子器件的需求日益增長,如何提高電源管理系統(tǒng)效率的研究成為十分重要的課題之一。面對這樣的需求,在電源管理系統(tǒng)中經(jīng)常使用的功率MOSFET就需要做到更低的導通損耗和開關(guān)損耗。
　　 高密度功率MOSFET在DCDC變換器里面得到了廣泛應用。在同步DCDC變換器中,功率MOSFET主要的開關(guān)損耗來自于反向恢復過程。
　　 本文第一個目的就是降低同步DCDC變換器中低端MOSF

2、ET損耗。通常大家采用與功率MOSFET并聯(lián)一個Schottky二極管來實現(xiàn)這一目的。在第三章中,我們提出在器件功率MOSFET溝槽接觸孔的底部來形成Schottky接觸達到相同的目的。這個新結(jié)構(gòu)的反向恢復電荷比普通功率MOSFET減少70％,減少了開關(guān)延遲,降低了功耗,提高了開關(guān)效率1％,同時比整合了Schottky的平面接觸式功率MOSFET面積減少17％,提高了集成度。
　　 在功率MOSFET的高頻應用中,無論是導通和開

3、關(guān)損耗都要盡可能降低。這需要減小功率單元尺寸的同時降低導通電阻,也要降低器件的柵漏電容Cgd,柵漏電容是開關(guān)損耗和高頻應用過程中最重要的一個指標。
　　 本文的第二個目的是介紹了如何制造一個分離柵的器件,其中分離柵的作用就是降低柵漏電容Cgd。本文第四章中對于這個由我們設計制造的分離柵的器件在不同結(jié)構(gòu)尺寸下做了分析,并將優(yōu)化的結(jié)構(gòu)與普通的溝槽MOSFET作比較,降低了柵漏電容Cgd82％。
　　 本文提出的新結(jié)構(gòu)均使用0