具有高抗浪涌能力的TRENCH DMOS设计

发布时间：2021-07-10 21:28

　　功率MOSFET在电子电力系统中扮演着极其重要的角色,随着各种新结构的提出,功率MOSFET的性能日益提高,而TRENCH DMOS因其导通电阻低、工艺难度适中,成为中低压功率MOSFET领域的热门研究对象。功率MOSFET器件在应用中不可回避地需要考虑浪涌问题,传统的浪涌保护电路存在成本高、不利于小型化等问题,因而提高功率MOSFET自身抗浪涌能力也十分有必要。基于此,本文将设计并实现一款耐压等级40V、具有高抗浪涌能力和低导通电阻的TRENCH DMOS器件,具体研究内容如下:（1）回顾功率MOSFET发展历史,分析国内外功率半导体器件厂商在中低压领域所采用的结构,确定以TRENCH DMOS为基础进行高抗浪涌功率MOSFET的设计。（2）了解TRENCH DMOS基本工作原理和关键参数,以及这些参数与器件结构之间的关联。分析DMOS器件在应用中可能遭受的浪涌场景、在浪涌作用下失效的机理以及提高器件抗浪涌能力的措施。（3）借助仿真软件,进行器件的设计。经优化,仿真得到了击穿电压50V、比导通电阻14.4mΩ·mm2、阈值电压3.0V、正向脉冲浪涌电流能力1000A以上、反向脉冲浪涌... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

某功率DMOS反向浪涌电流能力与脉冲宽度关系曲线

击穿电压和导通电阻与外延厚度关系曲线

36图4-4不同外延厚度下纵向电场分布度的拉偏结果中可以看到，随着外延厚度的增加，击穿电这是由于外延层厚度已经超过单边突变结雪崩击穿时所需加外延层厚度对提高耐压不再有效。而导通电阻则会随着呈线性增长。电阻率拉偏DMOS击穿电压的另一关键因素是漂移区掺杂浓度，即外行分析。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]理解功率MOSFET的电流[J]. 刘松,葛小荣.  今日电子. 2011(11)
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硕士论文
[1]60V 功率U-MOSFET失效分析与再设计[D]. 汪德波.西南交通大学 2015
[2]功率UMOSFET器件的特性研究与新结构设计[D]. 陈力.西南交通大学 2012
[3]一种抗浪涌保护器件的研制[D]. 张文鹏.西安电子科技大学 2007



本文编号：3276696