金华建设网站的公司,网站建设模版,人气最旺的微信公众号,建设手机银行app下载标题#xff1a;1200V 4H-SiC trench MOSFET with superior figure of merit and suppressed quasi-saturation effect 摘要
本文提出一种具有部分被埋层n区包围的p屏蔽区的优异性能(FoM)1200V 4H-SiC沟槽MOSFET。在准饱和(QS)状态下#xff0c;埋层n区抑制由p屏蔽区形成的耗…标题1200V 4H-SiC trench MOSFET with superior figure of merit and suppressed quasi-saturation effect 摘要
本文提出一种具有部分被埋层n区包围的p屏蔽区的优异性能(FoM)1200V 4H-SiC沟槽MOSFET。在准饱和(QS)状态下埋层n区抑制由p屏蔽区形成的耗尽层横向扩展从而显著改善转移和正向特性。埋层n区扩展JFET区域的电流通路降低JFET电阻并提高最大跨导(gfs)从而有效地抑制了由p屏蔽区引起的JFET区域的QS效应。此外还研究了埋层n区的参数对击穿电压(BV)、动态特性和栅氧化物可靠性的影响以确定优化的器件单元结构。仿真结果表明具有优化埋层n区的提出器件的特定导通电阻(Ron,sp)降低了19.3%达到1.63 mΩ•cm2。最大gfs提高了30%。利用FoM1(FoM1BV2/Ron,sp)来判断BV和Ron,sp之间的折衷关系该折衷关系提高了20.5%达到1.45 kV2/mΩ•cm2。
学习知识
品质因数 1 (FoM1) 定义为等式判断BV与Ron,sp之间的权衡关系确定优化参数。 F o M 1 B V 2 / R o n , s p F o M_1B V^2 / R_{o n, s p} FoM1BV2/Ron,sp 品质因数 2 (FoM2) 定义为等式判断动态特性。 F o M 2 Q g d , s p ⋅ R o n , s p \mathrm{FoM}_2Q_{g d, s p} \cdot \mathrm{R}_{\mathrm{on}, \mathrm{sp}} FoM2Qgd,sp⋅Ron,sp
文章研究了什么
该文章研究了一种设计和优化的1200V级4H-SiC沟道金属氧化物场效应晶体管MOSFET通过引入一个埋藏的n区域来改善其性能指标FoM并抑制准饱和QS效应。
埋藏的n区域被引入以限制在QS状态下p屏蔽区形成的耗尽层的横向扩展从而改善传输和正向特性。埋藏的n区域扩大了JFET区域的电流通路降低了JFET电阻并提高了最大跨导gfs有效抑制了QS效应。研究了埋藏的n区域的参数如深度、宽度和掺杂浓度以确定优化的器件单元结构。埋藏的n区域的离子注入过程需要仔细调整以确保实际的掺杂剖面与优化的剖面相匹配。优化后的器件通过降低19.3%的比导通电阻Ron,sp和提高30%的最大跨导gfs从而提高了FoM。优化后的器件表现出最低的Ron,sp和最大的FoM1使其成为高压应用的有前景的设计。
文章的创新点
该文章提出了一种具有埋藏n区域的1200V级4H-SiC沟道MOSFET以改善其性能指标FoM并抑制准饱和QS效应。埋藏的n区域被引入以限制在QS状态下p屏蔽区形成的耗尽层的横向扩展从而改善传输和正向特性。埋藏的n区域扩大了JFET区域的电流通路降低了JFET电阻并提高了最大跨导gfs有效抑制了QS效应。文章研究了埋藏n区域的参数如深度、宽度和掺杂浓度对击穿电压BV、动态特性和栅氧可靠性的影响以确定优化的器件单元结构。仿真结果显示优化的埋藏n区域设计降低了19.3%的比导通电阻Ron,sp并提高了30%的最大跨导gfs从而改善了性能指标FoM。
文章的研究方法
该文章的研究方法结合了仿真和分析。使用仿真结果研究了埋藏n区域的参数对击穿电压BV、动态特性和栅氧可靠性的影响。作者仔细调整了埋藏n区域的离子注入过程以确保实际的掺杂剖面与优化的剖面相匹配。基于仿真结果评估了优化的埋藏n区域器件的性能结果显示比导通电阻Ron,sp和最大跨导gfs有所改善。作者分析了准饱和QS效应的机制并提出埋藏n区域作为抑制该效应的解决方案。分析了引入埋藏n区域对器件性能的影响以实现最高的性能指标FoM1同时不严重影响动态特性和栅氧可靠性。
文章的结论
该文章提出了一种具有埋藏n区域的4H-SiC沟道MOSFET以抑制准饱和QS效应并改善器件的性能指标FoM。埋藏n区域有助于限制在QS状态下p屏蔽区形成的耗尽层的横向扩展从而改善传输和正向特性。它扩大了JFET区域的电流通路降低了JFET电阻并提高了最大跨导gfs。仿真结果显示优化的埋藏n区域设计降低了19.3%的比导通电阻Ron,sp并提高了30%的最大跨导gfs。性能指标FoM1提高了20.5%达到1.45 kV2/mΩ•cm2。所提出的器件结构有效抑制了由JFET区域引起的QS效应。
