功率VDMOS器件溫度特性的分析與模擬.pdf

1、功率VDMOS器件具有高耐壓,高開關(guān)速度,良好的熱穩(wěn)定性等一系列的優(yōu)點(diǎn),目前已在開關(guān)穩(wěn)壓電源、高頻加熱、計(jì)算機(jī)接口電路和功率放大器等方面獲得了廣泛應(yīng)用。但大功率往往也帶來較高的工作溫度,使器件的電學(xué)特性發(fā)生偏移,削弱了器件性能和可靠性,因此,對(duì)VDMOS器件的溫度特性研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文對(duì)VDMOS器件電學(xué)參數(shù)的溫度特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。首先研究了溫度對(duì)功率VDMOS器件閾值電壓的影響,建立了短溝道的閾值電壓溫度特性的

2、模型,該模型能夠正確描述溝道峰值載流子濃度隨溫度的變化。然后,通過深入分析器件外延層電子平均漂移速度的分布,結(jié)合電場強(qiáng)度對(duì)遷移率溫度系數(shù)的影響,建立了新穎的VDMOS器件導(dǎo)通電阻模型,該模型對(duì)溫度引起的物理效應(yīng)考慮更為全面,可以用于準(zhǔn)確計(jì)算在不同溫度條件和功率條件下的VDMOS器件導(dǎo)通電阻,解決了在較高漏源電壓下的導(dǎo)通電阻溫度系數(shù)不準(zhǔn)確的問題,并與MEDICI仿真結(jié)果和器件手冊(cè)上的數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了理論的準(zhǔn)確性。對(duì)器件的熱擴(kuò)散過