100V高雪崩耐量低導(dǎo)通電阻屏蔽柵功率MOSFET優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、屏蔽柵溝槽金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Shielded Gate Trench Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,SGT-MOSFET)與傳統(tǒng)的功率MOSFET相比，擁有更低的能量損耗，因此，SGT-MOSFET在新能源電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)產(chǎn)SGT-MOSFET與國(guó)外廠商的同類(lèi)產(chǎn)品相比，存在導(dǎo)通電阻大、雪崩耐量低的問(wèn)題，所以，降低導(dǎo)通電阻與提高雪崩耐量對(duì)

2、提升國(guó)產(chǎn)SGT-MOSFET的競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。
　　本論文基于SGT-MOSFET樣品的非箝位感性負(fù)載開(kāi)關(guān)過(guò)程（Unclamped Inductive Switch，UIS）的失效分析，對(duì)器件的結(jié)構(gòu)和版圖進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，本論文對(duì)已有的SGT-MOSFET樣品進(jìn)行了大量的單脈沖雪崩耐量（Energy Avalanche Single Pulse，EAS）測(cè)試，并結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬仿真，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致SGT-MOSFET產(chǎn)生EAS失效的

3、兩點(diǎn)原因。第一點(diǎn)是雪崩耐量與擊穿負(fù)阻特性密切相關(guān)，折點(diǎn)電流越大，器件的雪崩耐量越大。第二點(diǎn)是EAS過(guò)程中出現(xiàn)電流集中的現(xiàn)象，有三種情況會(huì)導(dǎo)致電流集中，第一種是終端的擊穿電壓低于元胞，EAS過(guò)程中電流會(huì)向終端集中;第二種是寄生柵極電阻導(dǎo)致器件內(nèi)柵極的關(guān)斷速度不同，寄生柵極電阻越大，器件關(guān)斷速度越慢，電流會(huì)向關(guān)斷速度慢的位置集中;第三種是寄生屏蔽柵極電阻在EAS過(guò)程中導(dǎo)致?lián)舸╇妷翰痪鶆?，從而使電流向擊穿電壓小的位置集中。然后，本論文根?jù)折點(diǎn)