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3 新结构的模拟结果
图3给出了新型结构A的寄生电容模拟结果,从模拟结果来看,新型结构A增大了栅下耗尽区宽度,改变了栅下耗尽区的形状,减小了栅漏电容Cgd对输入电容、输出电容没有较大影响,在一定程度上减小了反馈电容。
栅电荷是比输入电容更有用的参数,从电路设计的角度,由Qg=Igt可得到使器件在理想开启时间内所需的栅电流值。栅电荷Qg是功率MOSFET两个最重要的参数之一(另一参数为Ron)。使用非零的Vds提供Qg-Vgs曲线已经成为一种工业标准。在曲线里包含五种信息:共源输入电容Ciss;共源反向传输电容Crss;使器件开启必须加在栅上的电荷量;得到器件理想开关速度所需的栅电荷;器件在开关期间所损耗的能量。
电源电路设计工程师使用这些信息设计驱动电路,并估汁器件性能。采用TCAD(ISE)对新型结构A进行了模拟,模拟结果如图4所示。
可以明显看出新型结构A的栅电荷明显比一般结构的栅电荷小很多,Qg定义为Vgs=12 V时栅上所存贮的电荷,新型结构A和一般VDMOS结构栅电荷分别为20.25 nC和30.57 nC,减小了33.67%。
4 结 语
本文提出一种减小VDMOS寄生电容,提高其动态特性的新结构。并用TCAD(ISE)软件对其模拟。从模拟分析结果可看出,新型结构A与传统VDMOS相比,能有效减小反馈电容及栅电荷,提高VDMOS器件的开关速度,提高器件的动态性能。