一種減少VDMOS寄生電容的新結(jié)構(gòu)
3 新結(jié)構(gòu)的模擬結(jié)果
圖3給出了新型結(jié)構(gòu)A的寄生電容模擬結(jié)果,從模擬結(jié)果來看,新型結(jié)構(gòu)A增大了柵下耗盡區(qū)寬度,改變了柵下耗盡區(qū)的形狀,減小了柵漏電容Cgd對(duì)輸入電容、輸出電容沒有較大影響,在一定程度上減小了反饋電容。
柵電荷是比輸入電容更有用的參數(shù),從電路設(shè)計(jì)的角度,由Qg=Igt可得到使器件在理想開啟時(shí)間內(nèi)所需的柵電流值。柵電荷Qg是功率MOSFET兩個(gè)最重要的參數(shù)之一(另一參數(shù)為Ron)。使用非零的Vds提供Qg-Vgs曲線已經(jīng)成為一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在曲線里包含五種信息:共源輸入電容Ciss;共源反向傳輸電容Crss;使器件開啟必須加在柵上的電荷量;得到器件理想開關(guān)速度所需的柵電荷;器件在開關(guān)期間所損耗的能量。
電源電路設(shè)計(jì)工程師使用這些信息設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路,并估汁器件性能。采用TCAD(ISE)對(duì)新型結(jié)構(gòu)A進(jìn)行了模擬,模擬結(jié)果如圖4所示。
可以明顯看出新型結(jié)構(gòu)A的柵電荷明顯比一般結(jié)構(gòu)的柵電荷小很多,Qg定義為Vgs=12 V時(shí)柵上所存貯的電荷,新型結(jié)構(gòu)A和一般VDMOS結(jié)構(gòu)柵電荷分別為20.25 nC和30.57 nC,減小了33.67%。
4 結(jié) 語
本文提出一種減小VDMOS寄生電容,提高其動(dòng)態(tài)特性的新結(jié)構(gòu)。并用TCAD(ISE)軟件對(duì)其模擬。從模擬分析結(jié)果可看出,新型結(jié)構(gòu)A與傳統(tǒng)VDMOS相比,能有效減小反饋電容及柵電荷,提高VDMOS器件的開關(guān)速度,提高器件的動(dòng)態(tài)性能。
評(píng)論