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分离栅(split gate trench,SGT)MOSFET器件是电机驱动、电池管理模块中功率管理的核心。器件开关速度、功率损耗等将直接决定系统的工作频率和能量转换效率。本论文以此为切入点,展开对低栅电荷SGT MOSFET新型结构及其可靠性的研究。通过理论分析、仿真模拟进行详细研究和探讨,主要内容如下:SGT MOSFET器件延伸至漂移区的分离栅结构接源极电位,既能作为场板(field plate,FP)辅助耗尽漂移区载流子并提高漂移区掺杂浓度,同时又可以屏蔽栅漏寄生电容,最终降低器件的动静态功耗。因此利用仿真工具优化SGT MOSFET器件的结构参数,并深入分析其外延层浓度、体区浓度、沟槽尺寸及氧化层厚度等对器件电特性的影响,最终得到满足设计要求的100V SGT MOSFET器件的元胞结构,其击穿电压达到105.5 V,比导通电阻为34.1 mΩ·mm~2,阈值电压为2.9 V,栅电荷为6.55 n C/mm~2。器件终端区采用单沟槽的设计方案且沟槽尺寸大于元胞区,击穿电压为105.6 V且击穿发生于元胞区的沟槽底部避免终端区电流的过度集中。SGT MOSFET击穿电压VB和比导通电阻RON,SP之间的制约关系难以在满足器件耐压的前提下降低导通损耗,因此引入阶梯场板(stepped field plate,SFP)进一步优化漂移区电场分布,通过增强辅助耗尽作用降低比导通电阻,仿真器件的击穿电压为110.5 V,比导通电阻为29.1 mΩ·mm~2。但SFP结构增强栅与分离栅的电容耦合作用对器件开关过程造成不利影响。本文从SFP-SGT MOSFET器件的栅和分离栅结构入手,提出的新型HSFP-SGT MOSFET和NSP-SGT MOSFET器件具有更优的栅电荷特性。它们分别将完整的分离栅和栅多晶硅的中间部分去除后形成空心结构,从根本上减小栅与分离栅的寄生电容,进而改善器件的栅电荷和开关特性,仿真验证了上述结论。相比于SFP-SGT MOSFET,新型HSFP-SGT MOSFET和NSP-SGT MOSFET器件的栅电荷QG分别从7.81 n C/mm~2降低至6.38 n C/mm~2和6.21 n C/mm~2,1 MHz频率的阻性开关负载下总功耗分别降低约9.1%和11.6%。所提出的HSFP-SGT MOSFET结构在漂移区内引入新的电场峰值导致电场分布的改变会带来新的可靠性问题,即新型器件热载流子效应诱导的界面电荷分布改变。仿真空穴在电场作用下注入槽侧壁的硅氧界面形成界面电荷,定性分析新型器件在应力条件下击穿电压及比导通电阻的漂移,以及漂移区掺杂、HSFP结构参数等对击穿稳定性的影响。平衡新型器件的电特性和可靠性关系后给出优化参考。