双电子路径增强p-LDMOS电流能力的模拟研究

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"Simulation Study of a p-LDMOS With Double Electron Paths to Enhance Current Capability" 这篇论文介绍了一种创新的p通道侧向双扩散MOSFET(p-LDMOS)设计,旨在通过双重电子路径来增强其电流能力。传统的p-LDMOS在高功率应用中可能遇到电流承载能力的限制,而该提案提出的新结构则有望解决这一问题。 在传统的p-LDMOS中,电流通过一个单一的n沟道流动。然而,文中提出的p-LDMOS采用了一个独特的设计,它包含了两个由自动产生的电压信号VGn控制的n沟道。这个VGn电压信号是在p基区集成的电阻Rp上的孔电流的ON和OFF状态期间生成的。这种设计使得在不引入导电性调制效应的情况下,p-LDMOS的电流能力显著增强。 VGn的作用是关键,它有效地创建了双重电子路径,这允许更多的电流流过器件,从而提高其电流承载能力。通过这种方式,p-LDMOS的性能可以与采用n型三重RESURF(Reduced Surface Field)技术的器件相媲美,而三重RESURF技术是一种广泛用于增强MOSFET器件击穿电压和电流密度的技术。 论文中的仿真结果显示,提出的p-LDMOS在额定负载电流密度为25μA/μm时,其电流能力与n-LDMOS相比有了显著提升,并且与采用三重RESURF技术的p-LDMOS相比,功率损失减少了约78.6%,这表明新设计在效率上具有显著优势。此外,由于没有导电性调制效应,这意味着新结构的p-LDMOS在工作时可能具有更好的稳定性,降低了热耗散和潜在的故障风险。 关键词包括:p-LDMOS、电流能力、自动控制、三重RESURF以及功率损耗。这些关键词突出了研究的核心内容,即通过优化p-LDMOS的结构和工作机制,实现了更高的电流承载能力和更低的功率损耗,这对于高功率电子设备的设计和优化至关重要。 这项研究为p-LDMOS的改进提供了一种新的策略,通过双重电子路径增强了其电流能力,同时减少了功率损失。这种创新设计不仅提高了器件的性能,还可能为未来功率半导体器件的发展开辟新的途径。