具有高抗浪涌能力的TRENCH DMOS設計
發(fā)布時間:2021-07-10 21:28
功率MOSFET在電子電力系統(tǒng)中扮演著極其重要的角色,隨著各種新結(jié)構的提出,功率MOSFET的性能日益提高,而TRENCH DMOS因其導通電阻低、工藝難度適中,成為中低壓功率MOSFET領域的熱門研究對象。功率MOSFET器件在應用中不可回避地需要考慮浪涌問題,傳統(tǒng)的浪涌保護電路存在成本高、不利于小型化等問題,因而提高功率MOSFET自身抗浪涌能力也十分有必要;诖,本文將設計并實現(xiàn)一款耐壓等級40V、具有高抗浪涌能力和低導通電阻的TRENCH DMOS器件,具體研究內(nèi)容如下:(1)回顧功率MOSFET發(fā)展歷史,分析國內(nèi)外功率半導體器件廠商在中低壓領域所采用的結(jié)構,確定以TRENCH DMOS為基礎進行高抗浪涌功率MOSFET的設計。(2)了解TRENCH DMOS基本工作原理和關鍵參數(shù),以及這些參數(shù)與器件結(jié)構之間的關聯(lián)。分析DMOS器件在應用中可能遭受的浪涌場景、在浪涌作用下失效的機理以及提高器件抗浪涌能力的措施。(3)借助仿真軟件,進行器件的設計。經(jīng)優(yōu)化,仿真得到了擊穿電壓50V、比導通電阻14.4mΩ·mm2、閾值電壓3.0V、正向脈沖浪涌電流能力1000A以上、反向脈沖浪涌...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
某功率DMOS反向浪涌電流能力與脈沖寬度關系曲線
擊穿電壓和導通電阻與外延厚度關系曲線
36圖4-4不同外延厚度下縱向電場分布度的拉偏結(jié)果中可以看到,隨著外延厚度的增加,擊穿電這是由于外延層厚度已經(jīng)超過單邊突變結(jié)雪崩擊穿時所需加外延層厚度對提高耐壓不再有效。而導通電阻則會隨著呈線性增長。電阻率拉偏DMOS擊穿電壓的另一關鍵因素是漂移區(qū)摻雜濃度,即外行分析。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大功率半導體器件的可靠性評估[J]. 張明. 大功率變流技術. 2015(01)
[2]功率Trench MOS器件工業(yè)化技術的新進展[J]. 曾軍,M N Darwish,R A Blanchard. 電力電子技術. 2012(12)
[3]直流浪涌電壓吸收方法及電路研究[J]. 王利然,吳小華,白凡玉. 電源技術. 2012(08)
[4]理解功率MOSFET的電流[J]. 劉松,葛小榮. 今日電子. 2011(11)
[5]MOS型功率器件[J]. 陳星弼. 電子學報. 1990(05)
碩士論文
[1]60V 功率U-MOSFET失效分析與再設計[D]. 汪德波.西南交通大學 2015
[2]功率UMOSFET器件的特性研究與新結(jié)構設計[D]. 陳力.西南交通大學 2012
[3]一種抗浪涌保護器件的研制[D]. 張文鵬.西安電子科技大學 2007
本文編號:3276696
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
某功率DMOS反向浪涌電流能力與脈沖寬度關系曲線
擊穿電壓和導通電阻與外延厚度關系曲線
36圖4-4不同外延厚度下縱向電場分布度的拉偏結(jié)果中可以看到,隨著外延厚度的增加,擊穿電這是由于外延層厚度已經(jīng)超過單邊突變結(jié)雪崩擊穿時所需加外延層厚度對提高耐壓不再有效。而導通電阻則會隨著呈線性增長。電阻率拉偏DMOS擊穿電壓的另一關鍵因素是漂移區(qū)摻雜濃度,即外行分析。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大功率半導體器件的可靠性評估[J]. 張明. 大功率變流技術. 2015(01)
[2]功率Trench MOS器件工業(yè)化技術的新進展[J]. 曾軍,M N Darwish,R A Blanchard. 電力電子技術. 2012(12)
[3]直流浪涌電壓吸收方法及電路研究[J]. 王利然,吳小華,白凡玉. 電源技術. 2012(08)
[4]理解功率MOSFET的電流[J]. 劉松,葛小榮. 今日電子. 2011(11)
[5]MOS型功率器件[J]. 陳星弼. 電子學報. 1990(05)
碩士論文
[1]60V 功率U-MOSFET失效分析與再設計[D]. 汪德波.西南交通大學 2015
[2]功率UMOSFET器件的特性研究與新結(jié)構設計[D]. 陳力.西南交通大學 2012
[3]一種抗浪涌保護器件的研制[D]. 張文鵬.西安電子科技大學 2007
本文編號:3276696
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