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随着电子产品的日趋发展,市场竞争愈演愈烈,商家对功率器件产品的品质要求也越来越高,高品质低成本是目前电子产品市场里最核心的竞争力。作为功率器件的重要组成部分——超结VDMOS器件也迅猛发展,它在汽车电子,照明驱动、电源开关等方面展示出巨大的优势。在开关电源应用中,开关器件既需要承受高的耐压,同时也需要具有低的导通电阻,从而达到尽可能的降低导通损耗的目的。超结VDMOS作为一种打破传统“硅极限”的单极少子器件,可以承受高耐压的同时具有非常低的比导通电阻。它所能承受的耐压取决于它的漂移区中的PN条的深度,对于传统的超结工艺,PN条的深度越大,则工艺难度越大,因而实际产品中采用部分超结VDMOS代替传统意义上的超结VDMOS器件,来获得工艺成本与产品性能之间的这种。本文研究部分超结VDMOS器件的比导通电阻与阻断耐压之间的关系,主要内容如下:(1)部分超结VDMOS器件的电场解释模型求解采用电场分解的方式将部分超结VDMOS器件的电场分解成超结电荷场、Nbuffer电荷场以及电势场三部分,采用分段求解二维泊松方程与拉普拉斯方程的方法求解超结电荷场与Nbuffer电荷场的分布表达式,然后通过仿真软件对部分超结器件的电场进行仿真对比,得到的仿真结果与计算的解释结果拟合度很高。部分超结器件纵向方向上的电场为超结区均匀分布,Nbuffer区线性分布,体现在坐标上则是矩形电场加上梯形电场,我们得到了Nbuffer区的优化电场满足梯形电场的上下底之比为三分之一的关系。(2)部分超结VDMOS器件最低比导通电阻的优化在给定器件阻断耐压BV、半元胞宽度W与超结区长度的条件下,部分超结VDMOS器件的比导优化分为两步:首先在给定超结区掺杂浓度条件下对Nbuffer区的比导进行优化,得到Nbuffer区的比导优化满足电场之比λ=EP/EpB=1/3,然后基于第一步Nbuffer的优化条件去优化超结区的掺杂浓度。基于这个优化结果,本文讨论了超结区长度变化时,部分超结器件的比导通电阻的变化情况以及超结区掺杂浓度、Nbuffer区的长度与浓度随超结区长度的变化情况。(3)部分超结VDMOS器件的非平衡终端优化当器件终端区中P条的剂量大于N条的剂量时,可以降低终端区域中PN结的表面电场峰值,从而提高终端的耐压。本文对终端耐压与终端区PN条非平衡剂量之间的关系展开了深入的研究,并分析了剂量的不平衡可以降低终端表面电场峰值的原因。