基于半解析法的功率VD-MOS器件二维电势与源/漏寄生导通电阻特性研究

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:realno158
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在科学技术日新月异的今天,越来越多的电子产品进入我们的生活中,半导体器件作为电子产品的核心被广泛应用于数模集成电路和半导体存储器中。功率VD-MOS器件作为新一代半导体器件,被广泛运用于航空航天、汽车电子以及日用小型化设备上,在日常生活中扮演着越来越重要的角色。可是,随着大功率大电流的需求不断增大,如何在器件性能、器件的尺寸以及源/漏寄生导通电阻三者之间做好平衡是目前功率器件设计与制造行业面临的最棘手的问题。因此,针对这三者之间如何达到平衡的研究具有长远的意义。本文系统地建立了用于电路系统仿真的功率VD-MOS器件二维半解析模型。研究总共分为如下四个部分:首先,介绍了本文所研究的功率VD-MOS器件的使用场景以及相较于传统MOS器件的优缺点,并简要概括了功率VD-MOS器件源/漏寄生导通电阻的发展现状以及研究意义。还介绍了近年来国内外期刊关于功率VD-MOS器件导通电阻在理论分析、工艺制造以及新模型建立上的最新进展。其次,分析了功率VD-MOS器件的电气特性,简要介绍了器件的工作原理,通过对器件各组分电阻的介绍,详细说明了功率VD-MOS器件源/漏寄生导通电阻的影响因素和技术难点,还从理论上介绍了目前业内关于功率器件建模所采用的主要分析方法,包括数值计算方法、解析法和半解析法。然后,根据功率VD-MOS器件的源/漏寄生导通电阻特性和工作原理,将所建矩形等效元结构划分为电子积累区、JFET区、N-漂移区和衬底四个相对独立的区域;通过对每个区域内的载流子运动规律进行分析,确定稳恒场下的状态方程和边界条件,并在区域之间设置衔接条件。采用分离变量以及傅里叶正交变换的方法求解出所建模型各区域的二维电势方程半解析表达式。利用计算机求解所求得的方程组,将解出的结果回代到所求得的表达式中,获得所划分的各区域范围内的电势值,根据电流连续性方程,最终确定本次所求功率VD-MOS器件的源/漏寄生导通电阻。最后,利用中心差分法以及Silvaco器件仿真软件对所求寄生导通电阻和器件二维电势的结果进行比对。此外,还分析了器件的N-漂移区各参数对器件耐压的影响。本文所建立的功率VD-MOS器件二维半解析模型所得结果与中心差分法和仿真软件Silvaco进行了对比,最大误差为2.56%。半解析表达式可用作电路模拟器和功率VD-MOS器件特性的统一模型,也可用于具体工程实践中导通电阻的确定,所得电势模型对于功率VD-MOS的安全研究具有指导意义。
其他文献
大学课堂不仅是以符号为中介进行交流互动的场所,也是教师展现权力,进行文化控制和秩序控制的空间。从社会性权力运作来审视教学,通过对被当作“理所当然”的日常课堂生活的
本文从探讨西柏坡时期红色遗产的内涵入手,进一步分析了西柏坡时期红色遗产的重要功能和重要作用;在此基础上总结了我省西柏坡时期红色遗产传承、保护和利用工作的经验,针对
目的观察血液透析联合血液灌流对尿毒症顽固性高血压患者心功能的影响。方法选取2018年2月至2019年2月接收的124例尿毒症顽固性高血压患者进行研究,根据双色球法分为观察组和
建立了超高效合相色谱(UPC2)分离和测定油脂及其制品中5种脂溶性抗氧化剂的方法。样品经乙腈提取,浓缩过滤后直接进样分析;流动相以CO2为主体,0.1%甲酸甲醇溶液为助溶剂;色谱柱
唐代柳宗元的骚赋创作,源于屈原骚赋为多,不仅在数量上少有人望其项背,而且创造了艺术表现形式的多样化,完成了自屈原骚赋、汉魏大赋向精短古赋的转折,以其卓越成就在唐赋中
本课题从目前中学所展开的素质教育的理论和实践出发,从四个大的方面探讨了素质教育对中学语文教师的素质要求:第一,"以人为本"的素质教育整体教育观念;第二,高尚的思想品德
利用直接浓缩并结合液-液萃取从白酒中分离纯化出一种三肽,并通过高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用仪进行鉴定,确定其序列为Arg-Asn-His(RNH),质量浓度为(18.78±0.34)
蛋白质脯氨酸前的丝氨酸/苏氨酸磷酸化修饰在细胞的生命过程中起重要作用,参与多种细胞信号转导通路的调节。Pin1是一种高度保守的、特异的多肽脯氨酰基顺反异构酶(Peptldyl pro
智能密码钥匙是解决安卓手机间存在的数据传输问题的有效解决方法之一,它能够创造良好的计算环境,针对该系统提出有效的解决办法.这一技术的应用能够改善安卓手机的安全性能,
【正】数字档案馆以网络和高性能计算机为环境,向用户提供比传统档案馆更为广泛、先进和方便的服务,从根本上改变了人们获取档案信息、组织信息、使用信息的方法,日益显示出