500V／0．4ΩVDMOSFET导通电阻的优化设计.pdfVIP

维普资讯 辽宁大学学报 JOURNAL0FLlAONINGUNIVERSITY 自然科学版 NaruralSc／encesE缸 ／on 第35卷 第3期 2008年 Vo1．35 No．3 2oO8 500V／O．4~VDMOSFET导通电阻的优化设计 王中文 ，刘少鹏，卢雪梅 (辽宁大学物理学院，辽宁沈阳110036) 摘 要：介绍了VDMOSFET工作原理和 VDMOSFET导通电阻的组成．利用Mathematlca软件作出了VD= MOSFET单胞电阻随Lw与 ￡变化关系的三维 曲线图．以500V／O．4QVDMOSFET为例对导通电阻进行 优化设计． 关键词：VDMOSFET；导通电阻；Mathematica软件． 中图分类号：TN303 文献标识码 ：A 文章编号：1000-5846(2008)03-0204-02 R 线性工作时单胞 的沟道 电阻可表示为：R = 1 导通 电阻的组成 式中 为沟道电子迁移率；Cm是 如图1，导通电阻可以划分为如下几个部分： 源极接触电阻R ，源区体电阻R 沟道 电阻R。， 单位面积栅氧化物 电容；L是 MOS的沟道长度 ， 积累层 电阻R，寄生结型管电阻 ，外延层 电阻 它恒等于0．8(( 一 )； 是单胞的沟道宽度， R，衬底 电阻Rbd，漏极接触电阻R。． 可以通过减小沟道长度或增加沟道内电子迁移率 的办法来减小沟道 电阻． = 4( +0．8 +0．8 ) 考虑到单位面积可以容纳的单胞数为 1／( + )，所以 VDMOS特征导通电阻可近似表示为： R如 = 图 1 导通 电阻的构成 ‘ (O．8 一O-＆ )( + ) 漏源电极接触电阻和漏源体区电阻在正常工 4’ ‘ ‘ ‘( +0．4 · +O．4· )(GS一 ) 艺条件下可以做得很小，且与器件结构参数的关 积累层特征导通电阻： 系不大．在击穿电压给定的条件下，各个最小值之 同样按照如上考虑方法， 和即为导通电阻的最佳值．把单位面积内的电阻 和电流分别定义为特征电阻和特征电流 若定义 蚴 = 等 为窗 口扩散区长度，。为多晶硅栅长度．则 其中 为耗尽层MOS夹断电压，JFET特征导通 电阻： ( + )。为单胞面积对导通电阻起主要作用的 是 ，R，R，R．这几个电阻均与结构参数密切 =p 最 鲁 相关 ，沟道特征导通电阻：R。na=R +R + + 外延层特征导通电阻： 作者简介：王中文(1969-)，辽宁锦州人，辽宁大学物理学院电子科学与技术教研室实验师，从事微电子方面研究 基金项目：沈阳市科委(1032029-2一o6) 收稿 日期：2008-06-04