一種減少VDMOS寄生電容的新結構
3 新結構的模擬結果
圖3給出了新型結構A的寄生電容模擬結果,從模擬結果來(lái)看,新型結構A增大了柵下耗盡區寬度,改變了柵下耗盡區的形狀,減小了柵漏電容Cgd對輸入電容、輸出電容沒(méi)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,從電路設計的角度,由Qg=Igt可得到使器件在理想開(kāi)啟時(shí)間內所需的柵電流值。柵電荷Qg是功率MOSFET兩個(gè)最重要的參數之一(另一參數為Ron)。使用非零的Vds提供Qg-Vgs曲線(xiàn)已經(jīng)成為一種工業(yè)標準。在曲線(xiàn)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(kāi)啟必須加在柵上的電荷量;得到器件理想開(kāi)關(guān)速度所需的柵電荷;器件在開(kāi)關(guān)期間所損耗的能量。
電源電路設計工程師使用這些信息設計驅動(dòng)電路,并估汁器件性能。采用TCAD(ISE)對新型結構A進(jìn)行了模擬,模擬結果如圖4所示。
可以明顯看出新型結構A的柵電荷明顯比一般結構的柵電荷小很多,Qg定義為Vgs=12 V時(shí)柵上所存貯的電荷,新型結構A和一般VDMOS結構柵電荷分別為20.25 nC和30.57 nC,減小了33.67%。
4 結 語(yǔ)
本文提出一種減小VDMOS寄生電容,提高其動(dòng)態(tài)特性的新結構。并用TCAD(ISE)軟件對其模擬。從模擬分析結果可看出,新型結構A與傳統VDMOS相比,能有效減小反饋電容及柵電荷,提高VDMOS器件的開(kāi)關(guān)速度,提高器件的動(dòng)態(tài)性能。
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