Drift Drain MOSFET模拟与建模

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近年来,高压双扩散漏器件DDDMOS(Drift Drain MOSFET)以其优良的性能被广泛地应用于电源管理、输入输出接口、LCD驱动等电路中。然而,目前在业界缺少标准和准确的DDDMOS电流模型,给电路设计者带来困难。业界目前使用的模型只是在低压MOS模型基础上作一些修改,或者通过用简单多项式的形式建立DDDMOS漂移区电阻的宏模型以建模。这两种方法各有其局限性,很难得到准确的全区域模型,所建立的模型物理意义也不是很明确,不能普遍适用于各厂家的工艺要求。本论文利用标准的器件及工艺模拟软件研究了DDDMOS的工作特性,并在此基础上提出了基于物理意义的器件宏模型。首先介绍了器件建模的基本原理及相关模拟技术,然后利用工艺模拟软件生成器件基本结构,并对其基本特性进行了分析;分析了业内和学术界比较通用的高压器件建模的方法,随后在模拟实验的基础上着重分析了DDDMOS的物理特性,在求解泊松方程、连续性方程等基本方程的基础上,建立有物理意义的漂移区电阻的宏模型;随后结合SPICE MOS(LEVEL=3)模型而得到完整的DDDMOS模型,此模型与模拟数据符合得比较好,通过对不同工艺参数的器件进行模拟比较,该模型能够覆盖不同的工作偏压范围,具有较明确的物理意义,对今后的功率集成电路的研发有一定的参考意义。
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