一種功率VDMOS的HSPICE宏模型研究.pdf

1、功率 VDMOS（垂直雙擴(kuò)散 MOSFET）以其高輸入阻抗、高功率增益、驅(qū)動(dòng)電路簡單和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在高速度和中等功率場合得到了廣泛的應(yīng)用。然而，HSPICE模型庫中傳統(tǒng)的MOSFET模型都是根據(jù)橫向結(jié)構(gòu)的小功率MOSFET工作機(jī)理建立的，無法準(zhǔn)確模擬垂直結(jié)構(gòu)的功率 VDMOS的各種特性。針對這一問題，國內(nèi)外普遍采用的是宏模型(Macro Model)的方法，即用HSPICE中已定義的基本物理模型的組合，來描述功率 VDMOS器件的

2、等效電路，并將等效電路作為功率VDMOS的HSPICE仿真模型。
　　論文來源于和美國某著名半導(dǎo)體公司合作的項(xiàng)目。本文在深入分析功率VDMOS工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，為其公司最新推出的一款功率 VDMOS器件建立了HSPICE仿真宏模型。此宏模型能在-50℃~125℃范圍內(nèi)，準(zhǔn)確的模擬功率VDMOS的直流和動(dòng)態(tài)特性。論文主要工作包括：
　　1．詳細(xì)研究了功率VDMOS的直流特性、熱特性和動(dòng)態(tài)特性，提出一種新的等效電路結(jié)構(gòu)。

3、　　2．提取了等效電路中所有組成元件的參數(shù)。本文主要采用了兩種參數(shù)提取方法：(1)將器件特性方程線性化，用最小二乘法提取相應(yīng)參數(shù)。此宏模型中的電容參數(shù)，寄生體二極管參數(shù)都是采用的這個(gè)方法；(2)借助專用軟件提取參數(shù)。有些器件特性方程比較復(fù)雜，難以線性化，使用參數(shù)提取軟件能大大提高工作的效率和精度。此宏模型中的大部分直流參數(shù)都是借助安捷倫公司的參數(shù)提取軟件IC-CAP得到的。
　　3．測量了參數(shù)提取所必須的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括功率MOSF