具有高抗浪涌能力的TRENCH DMOS設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)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(gòu)的提出,功率MOSFET的性能日益提高,而TRENCH DMOS因其導(dǎo)通電阻低、工藝難度適中,成為中低壓功率MOSFET領(lǐng)域的熱門研究對象。功率MOSFET器件在應(yīng)用中不可回避地需要考慮浪涌問題,傳統(tǒng)的浪涌保護(hù)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(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一款耐壓等級40V、具有高抗浪涌能力和低導(dǎo)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(dǎo)體器件廠商在中低壓領(lǐng)域所采用的結(jié)構(gòu),確定以TRENCH DMOS為基礎(chǔ)進(jìn)行高抗浪涌功率MOSFET的設(shè)計(jì)。(2)了解TRENCH DMOS基本工作原理和關(guān)鍵參數(shù),以及這些參數(shù)與器件結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)。分析DMOS器件在應(yīng)用中可能遭受的浪涌場景、在浪涌作用下失效的機(jī)理以及提高器件抗浪涌能力的措施。(3)借助仿真軟件,進(jìn)行器件的設(shè)計(jì)。經(jīng)優(yōu)化,仿真得到了擊穿電壓50V、比導(dǎo)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(xué)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(xué)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(guān)系曲線
擊穿電壓和導(dǎo)通電阻與外延厚度關(guān)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(shí)所需加外延層厚度對提高耐壓不再有效。而導(dǎo)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(guān)鍵因素是漂移區(qū)摻雜濃度,即外行分析。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大功率半導(dǎo)體器件的可靠性評估[J]. 張明. 大功率變流技術(shù). 2015(01)
[2]功率Trench MOS器件工業(yè)化技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 曾軍,M N Darwish,R A Blanchard. 電力電子技術(shù). 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(shù). 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(xué)報(bào). 1990(05)
碩士論文
[1]60V 功率U-MOSFET失效分析與再設(shè)計(jì)[D]. 汪德波.西南交通大學(xué) 2015
[2]功率UMOSFET器件的特性研究與新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 陳力.西南交通大學(xué) 2012
[3]一種抗浪涌保護(hù)器件的研制[D]. 張文鵬.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3276696
【文章來源】:電子科技大學(xué)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(xué)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(guān)系曲線
擊穿電壓和導(dǎo)通電阻與外延厚度關(guān)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(shí)所需加外延層厚度對提高耐壓不再有效。而導(dǎo)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(guān)鍵因素是漂移區(qū)摻雜濃度,即外行分析。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大功率半導(dǎo)體器件的可靠性評估[J]. 張明. 大功率變流技術(shù). 2015(01)
[2]功率Trench MOS器件工業(yè)化技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 曾軍,M N Darwish,R A Blanchard. 電力電子技術(shù). 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(shù). 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(xué)報(bào). 1990(05)
碩士論文
[1]60V 功率U-MOSFET失效分析與再設(shè)計(jì)[D]. 汪德波.西南交通大學(xué) 2015
[2]功率UMOSFET器件的特性研究與新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 陳力.西南交通大學(xué) 2012
[3]一種抗浪涌保護(hù)器件的研制[D]. 張文鵬.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3276696
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