平衡超结mosfet漏源电容的spice宏模型建立方法
技术领域
1.本发明属于电子元器件建模领域,涉及一种超结mosfet电容模型建立技术。
背景技术:2.超结mosfet采用交替布置的p/n柱取代传统vdmos的单一导电型的漂移区,与传统 的vdmos相比,在漂移区引入了横向电场,变三角形电场为矩形电场分布,使得器件漂移 区在较小的阻断电压下即可完全耗尽,改善了导通电阻和击穿电压之间的折衷关系,突破了 硅的限制。这使得超结mosfet具有低功率损耗、高开关状态转换速度等特点,成为了符合
ꢀ“
碳中和”发展趋势的新型功率器件,应用前景十分广阔,可以广泛应用在伺服/电信、充电桩、 适配器、照明、智能电表、lcd电视等系统里,替代smps拓扑中的传统mosfet开关, 以使系统获得更高效率和更低的功耗。
3.超结mosfet独特的漂移区结构使其在开关过程中具有更复杂的漂移区耗尽过程,从而 使寄生电容随漏源电压变化具有独特的非线性性,寄生电容决定着超结mosfet作为功率开 关管的特性。由于开关过程是容抗网络的充放电过程,器件寄生电容决定着器件在动态系统 中的工作状态。另外,开关瞬态同时存在的较高电压和电流,将带来动态损耗,即电容影响 着系统工作效率;开关过程中电流通过相关元器件会产生较大的尖峰干扰和谐振噪声,可能 窜入电网或影响系统电磁环境,降低系统可靠性。因此在开关电源的spice仿真设计中,功 率管电容模型的精度将严重影响电信号波动,从而影响对电学参数设计裕度的考量。
4.目前为常规超结mosfet产品提供的spice模型均是由标准器件模型搭建的宏模型, 具有功能较完善,仿真速度较快,开发相对容易的特点。超结mosfet寄生电容模型的宏模 型建模则通常采用与传统mosfet器件相似的办法:在全电压范围直接拟合电容函数,则非 线性函数的选择难度大;使用现有二极管电容模型,则不符合超结mosfet独特的电容规律, 以上建模方法在半对数坐标下都存在精度差的问题,且作为纯粹的数学手段并不具有物理意 义,可扩展性差。为实现对作为一种功率开关管的超结mosfet在系统中的开关行为的较准 确预测,其电容spice模型应包含更多物理意义,具有更低的拟合难度和更高精度。
技术实现要素:5.为解决上述技术问题,本发明提出一种平衡超结mosfet漏源电容的spice宏模型建 立方法,降低了拟合难度,同时实现半对数坐标下全电压范围内漏源电容模型的高精度拟合, 从而提高超结mosfet应用电路spice仿真的准确性;基于耗尽过程的建模使电容的数学 模型具有物理意义,具有可拓展性,建立方法可以广泛应用于各种电荷平衡的常规超结 mosfet产品。
6.本发明采用的技术方案为:一种平衡超结mosfet漏源电容的spice宏模型建立方法, 包括:
7.1.一种平衡超结mosfet漏源电容的spice宏模型建立方法,包括如下步骤:
8.s1、通过电容测试仪分别获得超结mosfet寄生电容随漏源电压变化的数据;
9.s2、根据超结mosfet器件的基本结构和漂移区随漏源电压的耗尽规律,建立超结 mosfet寄生漏源电容的等效电路拓扑;
10.s3、根据测试电容数据,反向提取超结mosfet结构及工艺参数,确定零偏电容值,并 基于数学软件拟合出最佳系数,由此确定超结mosfet漏源电容的spice宏模型等效电路 参数;
11.s4、基于等效电路参数及等效电路模型编写相应的spice模型,获得最终可直接在超结 mosfet spice模型中调用的漏源电容spice宏模型模块。
12.作为优选方式,步骤s1具体为:通过电容测试仪分别测得超结mosfet输入电容c
iss
、 漏源电容c
oss
与米勒电容c
rss
随漏源电压变化的电容曲线;通过输入电容减去米勒电容获得 栅源电容c
gs
随漏源电压变化的数据;通过漏源电容减去米勒电容获得漏源电容c
ds
随漏源 电压变化的数据;
13.作为优选方式,步骤s2所述漏源电容的等效电路模型包含:一基础超结mosfet,一 受控电流源,一固定电容,第一、第二、第三、第四电压控制电压源,第一及第二二极管, 第一、第二、第三、第四电阻,第一、第二、第三电压源,其中:受控电流源的两端分别接 在超结mosfet的漏极和源极;超结mosfet的漏极连接第一电阻的第一端;第一电阻的 第二端连接电压控制电压源的正极、第一、第二二极管的正极、电容的第一端;第一、第二 二极管的负极、电容的第二端分别连接第一、第二、第三电压控制电压源的正极;电压控制 电压源的负极与第一、第二、第三电压控制电压源的负极相连,并引出到地;超结mosfet 的源极连接第二电阻的第一端;第二电阻的第二端连接第二、第三、第四电压控制电压源的 负极与第三、第四、第五电阻的第二端,并引出到地;第二、第三、第四电压控制电压源的 正极与第三、第四、第五电阻的第一端相连接。
14.作为优选方式,步骤s3所述确定超结mosfet漏源电容的spice宏模型等效电路参数 过程具体为:
15.s31、将crss随漏源电压变化曲线由递减向递增突变的拐点对应的漏源电压提取为夹断 电压v
pin
,v
pin
与柱宽度w、柱掺杂n、元电荷q、半导体介电常数ε的关系为:
[0016][0017]
取外加偏置电压接近0的低电压v
l
时的测试数据,此时可忽略电场耦合形成的电容,pn 柱长为l,结电势vj为0.6v,元胞并列总长度为z,则由接触电势差形成的漏源势垒电容 c
ds
为:
[0018][0019]
取70%击穿电压附近的高电压vh,漂移区近似全耗尽,此时漏源电容c
ds
为:
[0020][0021]
可基于公式(1)(2)(3)提取器件z方向厚度为:
[0022]
z=α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(4)
[0023]
可基于以上公式(1)(2)(3)(4)提取超结pitch的长宽比为:
[0024][0025]
可推测耗尽线短长轴变化交换变化对应的漏源电压v
pp
为:
[0026][0027]
s32、基于s21中提取的超结mosfet基本结构参数建立基于器件结构的零偏压漏源电 容模型,提取零偏pn结电容参数cjo1与cjo2分别为:
[0028][0029][0030]
s33、基于s31中提取的超结mosfet基本结构参数以及s32中提取的超结mosfet零 偏漏源电容模型建立漏源电容模型;
[0031]
由耗尽时电场分布位置与电压的近似关系,可得当漏源电压小于柱夹断电压v
pin
时,设 表征耦合电容随漏源电压变化关系的待定函数为k1,漏源电容c
ds
为:
[0032][0033]
当漏源电压大于柱夹断电压v
pin
而小于v
pp
时,设表征耦合电容随漏源电压变化关系的 待定函数为k2,漏源电容c
ds
为:
[0034][0035]
当漏源电压大于v
pp
时,设表征耦合电容随漏源电压变化关系的待定函数为k3,漏源电 容c
ds
为:
[0036][0037]
s34、基于数学软件将s33获得的电容表达式与s1获得的测试结果进行拟合,确定随漏 源电压变化的待定函数k1、k2与k3;
[0038]
s35、基于s32获得的零偏pn结电容参数、s33获得的漏源电容随漏源电压变化的公式 以及s34获得的待定函数确定漏源电容等效电路模型参数;
[0039]
第一受控电流源电流g1由第一、第二、第三电压源上通过的电流i1、i2、i3和第二、 第三、第四压控电压源的第一端电压v1、v2、v3控制,满足关系:
[0040]
g1=i
1v1
+i
2v2
+i
3v3
ꢀꢀ
公式(12)
[0041]
第一、第二、第三、第四、第五电阻为增大spice仿真收敛性的电阻,第一、第二电阻 为兆欧姆量级,第三、第四、第五电阻为千欧姆量级;
[0042]
第一、第二、第三电压源为零伏,用于在spice模型的编程里实现支路电流的读取;
[0043]
第一及第二二极管分别表征p柱-n衬底二极管与p柱-n柱二极管在零偏压下的势垒电 容;所述第一及第二二极管使用level1二极管模型;第一二极管零偏电容参数为s32获得 的cjo1,第二二极管零偏电容参数为s32获得的cjo2;所述第一及第二二极管其余参数选用 默认值;
[0044]
第一电容为固定电容,容值为c1=1pf;
[0045]
第一电压控制电压源e1=v
ds
、第二电压控制电压源第三电压控 制电压源第四电压控制电压源
[0046][0047]
第一及第二二极管、第一电容的电流与对应的第二、第三、第四电压控制电压源的电压 作为控制因素,影响第一受控电流源,以等效构成漏源电容的组分;所述第一、第二、第三 电压源上通过的电流i1、i2、i3分别为:
[0048][0049][0050]
i3=sc
1vds
ꢀꢀ
公式(16)
[0051]
由此,通过与超结mosfet漏源端并联的单端口网络的i-v特性可以有效模拟超结 mosfet寄生漏源电容的c-v特性。
[0052]
s4、基于等效电路参数及等效电路模型编写相应的spice模型,获得最终可直接在
超结 mosfet spice模型中调用的寄生电容spice宏模型模块。
[0053]
基于耗尽原理的寄生电容模型建立方法,将p柱-n衬底形成的体二极管电容、p柱-n柱 形成的体二极管电容、p柱顶部与n柱底部二维电场引入的耦合电容看作构成漏源电容的主 要组分,其中二极管电容由标准二极管随反偏电压的变化进行近似,耦合电容则看作待定函 数与平行平板电容的乘积,该平板电容极板长取耗尽线近似长度,极板距离取pn柱耗尽线 间的距离,待定函数由测试数据与数学模型的拟合结果决定;
[0054]
所采用的电容宏模型拓扑结构构造思路可应用于多种器件的多种寄生电容spice宏模型 建模;
[0055]
所采用的待定函数可选用指数函数,符合半导体电容随电压变化的一般规律,规避直接 对电容测试结果进行拟合的难度;
[0056]
所采用的基于物理的电容方程会将电容随电压的变化规律自然分为三段,作为优选方式, 可在各段过渡区进行线性插值提高仿真收敛性;
[0057]
所采用的由电容数据反向提取超结mosfet结构和工艺参数的办法可推广到其他寄生 电容或直流模型建模中使用;
[0058]
本发明的有益效果:本发明的方法实现了对平衡超结mosfet漏源电容在半对数坐标下 全电压范围内的精确建模。相比于直接拟合,本发明的方法提供了具有物理依据的分段方式, 降低拟合难度的同时提高拟合精度,从而提高超结mosfet应用电路spice仿真的准确性; 基于耗尽过程的建模方法使电容的数学模型具有一定的物理意义,具有可拓展性,建立方法 可以广泛应用于接近电荷平衡的常规超结mosfet产品;不同产品的spice代码具有较高 重复度,可以封装为可直接调用的寄生电容模块;提出了一种新的电容宏模型拓扑结构,其 中的等效电路参数易于从测试和拟合结果中获取,可以应用于多种器件的寄生电容spice宏 模型的建模中。
附图说明
[0059]
图1显示为本发明的主流程图;
[0060]
图2(a)-图2(b)显示为常规超结mosfet结构与漏源电容主要构成;其中,图2(a)为 漏源电压较小,耗尽区夹断前的漏源电容构成,图2(b)为漏源电压较大,耗尽区夹断后的 漏源电容构成;
[0061]
图3显示为常规超结mosfet中耗尽线随漏源电压变化的几何关系;图中水平面中w为半 元胞宽度,l为漂移区长度,wd为耗尽区宽度,垂直面中曲线为纵向电场的分布,0.78wd则为存在纵向电场分布的距离;
[0062]
图4显示为本发明提供的寄生电容等效电路泛用拓扑模型;其中1和2分别表示元器件的第 一端和第二端;
[0063]
图5显示为本发明实施例测试得到的某超结mosfet器件寄生电容的曲线图;
[0064]
图6(a)-图6(c)显示为本发明实施例由测试结果计算出的某超结mosfet模型中的待定 函数k1(v
ds
)、k2(v
ds
)、k3(v
ds
)随漏源电压变化的规律(点)与其拟合公式结果(实线)的对 比图;其中,图6(a)为待定函数k1(v
ds
)的计算结果与拟合公式对比图,图6(b)为待定 函数k2(v
ds
)的计算结果与拟合公式对比图,图6(c)为待定函数k3(v
ds
)的计算结果与拟合 公式对比图;
[0065]
图7显示为本发明实施例所建立的超结mosfet漏源电容spice模型的电容值(虚线)与 实测(星号)的对比图;
[0066]
图8显示为本发明实施例所编写的超结mosfet漏源电容spice模型内容。
具体实施方式
[0067]
为便于本领域技术人员理解本发明的技术内容,下面结合附图对本发明内容进一步阐释。
[0068]
如图1所示,一种平衡超结mosfet漏源电容的spice宏模型建立方法,包括步骤:
[0069]
步骤1、通过电容测试仪分别获得超结mosfet寄生电容随漏源电压变化的数据,所测 结果如图5所示。
[0070]
步骤2、如图2所示,超结mosfet的漏源电容包括p柱-n衬底形成的体二极管电容、 p柱-n柱形成的体二极管电容、p柱顶部与n柱底部二维电场引入的耦合电容三部分,因而 确定漏源电容的通用数学描述为三部分电容并联之和,其中二极管电容由标准二极管随反偏 电压的变化进行近似,耦合电容则看作待定函数与平行平板电容的乘积;从而采纳如图4可 泛用的漏源电容等效电路拓扑;
[0071]
步骤3、根据测试电容数据,反向提取超结mosfet结构及工艺参数,确定零偏电容值, 并基于数学软件拟合出最佳系数,由此确定超结mosfet漏源电容的spice宏模型等效电 路参数。
[0072]
s31、从crss曲线中可提取为夹断电压v
pin
满足:
[0073][0074]
在外加偏置电压为v
l
=0.1v时,vj=0.6v,取ε=1e-12f/cm,由接触电势差形成的漏源势 垒电容为:
[0075][0076]
取标定击穿电压附近的高电压vh=600v,漂移区近似全耗尽,此时漏源电容为:
[0077][0078]
可基于公式(1)(2)(3)提取器件厚度为:
[0079]
z=α=219cm
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公式(4)
[0080]
可基于以上公式(1)(2)(3)(4)提取超结pitch的长宽比为:
[0081][0082]
可推测耗尽线短长轴变化交换变化对应的漏源电压v
pp
为:
[0083]vpp
=3.12v
pin
=74.54
ꢀꢀ
公式(6)
[0084]
s32、基于s21中提取的超结mosfet基本结构参数建立基于器件结构的零偏压漏源
电 容模型,提取零偏pn结电容参数cjo1与cjo2分别为:
[0085][0086][0087]
s33、基于s31中提取的超结mosfet基本结构参数以及s32中提取的超结mosfet零 偏漏源电容模型建立漏源电容模型;
[0088]
由耗尽时电场分布位置与电压的近似关系,可得当漏源电压小于23.89v时,设表征耦合 电容随漏源电压变化关系的待定函数为k1,漏源电容可写为:
[0089][0090]
当漏源电压大于23.89v,小于74.54v时,设表征耦合电容随漏源电压变化关系的待定函 数为k2,漏源电容可写为:
[0091][0092]
当漏源电压大于74.54v时,设表征耦合电容随漏源电压变化关系的待定函数为k3,漏源 电容可写为:
[0093][0094]
s34、基于数学软件将s33获得的电容表达式与s1获得的测试结果进行拟合,确定随漏 源电压变化的待定函数k1、k2与k3;通常使用对待定系数函数进行拟合,与电容的变化规律 更相符合,拟合精度更高。
[0095]
依据测试结果与公式(9)(10)(11)的数学表达,反向推算出待定函数k1、k2与k3随 漏源电压的变化规律如图6(a)-图6(c)所示,然后利用matlab曲线拟合功能分别生成k1、 k2与k3函数,分别为:
[0096][0097]
[0098][0099]
待定函数k1、k2与k3的计算与拟合结果对比分别如图6所示。
[0100]
s35、基于s32获得的零偏pn结电容参数、s33获得的漏源电容随漏源电压变化的公式 以及s34获得的待定函数,分别确定漏源电容等效电路的各模型参数;
[0101]
第一及第二二极管、第一电容的电流与对应的第二、第三、第四电压控制电压源的电压 作为控制因素,影响第一受控电流源:
[0102]
g1=i
1v1
+i
2v2
+i
3v3
ꢀꢀꢀ
公式(12)
[0103]
取第一、第二电阻为1mω,取第三、第四、第五电阻为1kω,增大spice仿真收敛性;
[0104]
第一、第二、第三电压源为零伏,用于在spice模型的编程里实现支路电流的读取;
[0105]
第一及第二二极管使用level1二极管模型;第一二极管零偏电容参数为s32获得的 1200pf,第二二极管零偏电容参数为s32获得的12000pf,其余参数选用默认值;
[0106]
第一电容为固定电容,容值为c1=1pf;
[0107]
第一电压控制电压源e1=v
ds
、第二电压控制电压源第三电 压控制电压源第四电压控制电压源
[0108][0109][0110]
由此,通过与超结mosfet漏源端并联的单端口网络的i-v特性可以有效模拟超结 mosfet寄生漏源电容的c-v特性,本发明实施例所建立出的常规超结mosfet漏源电容 spice模型的电容值与实测对比如图7所示。由图7可见,这种基于物理的分段方法,可以 实现半对数坐标范围内的精确拟合。
[0111]
步骤4、基于等效电路参数及等效电路模型编写相应的spice模型,获得最终可直接在 超结mosfet spice模型中调用的寄生电容spice宏模型模块。如图8所示,当建模的超
结 mosfet产品对象改变时,只需调整需要调用的参数。
[0112]
综上所述,本发明提供一种平衡超结mosfet漏源电容的spice宏模型建立方法,基 于随漏源电压变化的耗尽过程、建立寄生电容模型的方法,提供了具有物理依据的分段方式, 相比于直接拟合,提供了具有物理依据的分段方式,降低拟合难度的同时提高拟合精度,从 而提高超结mosfet应用电路spice仿真的准确性;基于耗尽过程的建模方法使电容的数 学模型具有一定的物理意义,具有可拓展性,建立方法可以广泛应用于接近电荷平衡的常规 超结mosfet产品;不同产品的spice代码具有较高重复度,形成可以直接调用的成熟寄 生电容模块;提出了一种新的电容宏模型拓扑结构,其中的等效电路参数易于从测试和拟合 结果中获取,可以应用于多种器件的寄生电容spice宏模型的建模中。所以,本发明有效克 服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0113]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
技术特征:1.一种平衡超结mosfet漏源电容的spice宏模型建立方法,其特征在于包括如下步骤:s1、通过电容测试仪分别获得超结mosfet寄生电容随漏源电压变化的数据;s2、根据超结mosfet器件的基本结构和漂移区随漏源电压的耗尽规律,建立超结mosfet寄生漏源电容的等效电路拓扑;s3、根据测试电容数据,反向提取超结mosfet结构及工艺参数,确定零偏电容值,并基于数学软件拟合出最佳系数,由此确定超结mosfet漏源电容的spice宏模型等效电路参数;s4、基于等效电路参数及等效电路模型编写相应的spice模型,获得最终可直接在超结mosfet spice模型中调用的漏源电容spice宏模型模块。2.如权利要求1所述的一种超结mosfet寄生电容的spice宏模型建立方法,其特征在于,步骤s1具体为:通过电容测试仪分别测得超结mosfet输入电容c
iss
、漏源电容c
oss
与米勒电容c
rss
随漏源电压变化的电容曲线;通过输入电容减去米勒电容获得栅源电容c
gs
随漏源电压变化的数据;通过漏源电容减去米勒电容获得漏源电容c
ds
随漏源电压变化的数据。3.如权利要求1所述的一种超结mosfet寄生电容的spice宏模型建立方法,其特征在于,步骤s2所述漏源电容的等效电路模型包含:一基础超结mosfet,一受控电流源,一固定电容,第一、第二、第三、第四电压控制电压源,第一及第二二极管,第一、第二、第三、第四电阻,第一、第二、第三电压源,其中:受控电流源的两端分别接在超结mosfet的漏极和源极;超结mosfet的漏极连接第一电阻的第一端;第一电阻的第二端连接电压控制电压源的正极、第一、第二二极管的正极、电容的第一端;第一、第二二极管的负极、电容的第二端分别连接第一、第二、第三电压控制电压源的正极;电压控制电压源的负极与第一、第二、第三电压控制电压源的负极相连,并引出到地;超结mosfet的源极连接第二电阻的第一端;第二电阻的第二端连接第二、第三、第四电压控制电压源的负极与第三、第四、第五电阻的第二端,并引出到地;第二、第三、第四电压控制电压源的正极与第三、第四、第五电阻的第一端相连接。4.如权利要求1所述的一种超结mosfet寄生电容的spice宏模型建立方法,其特征在于,步骤s3所述确定超结mosfet漏源电容的spice宏模型等效电路参数过程具体为:s31、将c
rss
随漏源电压v
ds
变化曲线由递减向递增突变的拐点对应的漏源电压提取为夹断电压v
pin
,v
pin
与柱宽度w、柱掺杂n、元电荷q、半导体介电常数ε的关系为:取外加偏置电压接近0的低电压v
l
的测试数据,此时可忽略电场耦合形成的电容,pn柱长为l,取结电势v
j
为0.6v,元胞并列总长度为z,由接触电势差形成的漏源势垒电容cds为:取70%击穿电压附近的高电压v
h
,漂移区近似全耗尽,此时漏源电容为:可基于公式(1)(2)(3)提取元胞并列厚度z为:
z=α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(4)可基于以上公式(1)(2)(3)(4)提取超结pitch的长宽比l/w为:可推测耗尽线短长轴变化交换变化对应的漏源电压v
pp
为:s32、基于s21中提取的超结mosfet基本结构参数建立基于器件结构的零偏压漏源电容模型,提取零偏pn结电容参数cjo1与cjo2分别为:模型,提取零偏pn结电容参数cjo1与cjo2分别为:s33、基于s31中提取的超结mosfet基本结构参数以及s32中提取的超结mosfet零偏漏源电容模型建立漏源电容模型;由耗尽时电场分布位置与电压的近似关系,可得当漏源电压小于柱夹断电压v
pin
时,设表征耦合电容随漏源电压变化关系的待定函数为k1,漏源电容c
ds
为:当漏源电压大于柱夹断电压v
pin
而小于v
pp
时,设表征耦合电容随漏源电压变化关系的待定函数为k2,漏源电容c
ds
为:当漏源电压大于v
pp
时,设表征耦合电容随漏源电压变化关系的待定函数为k3,漏源电容c
ds
为:s34、基于数学软件将s33获得的电容表达式与s1获得的测试结果进行拟合,确定随漏源电压变化的待定函数k1、k2与k3;s35、基于s32获得的零偏pn结电容参数、s33获得的漏源电容随漏源电压变化的公式以
及s34获得的待定函数确定漏源电容等效电路模型参数;第一受控电流源电流g1由第一、第二、第三电压源上通过的电流i1、i2、i3和第二、第三、第四压控电压源的第一端电压v1、v2、v3控制,满足关系:g1=i
1v1
+i
2v2
+i
3v3
ꢀꢀꢀ
公式(12)第一、第二、第三、第四、第五电阻为增大spice仿真收敛性的电阻,第一、第二电阻为兆欧姆量级,第三、第四、第五电阻为千欧姆量级;第一、第二、第三电压源为零伏,用于在spice模型的编程里实现支路电流的读取;第一及第二二极管分别表征p柱-n衬底二极管与p柱-n柱二极管在零偏压下的势垒电容;所述第一及第二二极管使用level1二极管模型;第一二极管零偏电容参数为s32获得的cjo1,第二二极管零偏电容参数为s32获得的cjo2;所述第一及第二二极管其余参数选用默认值;第一电容为固定电容,容值为c1=1pf;第一电压控制电压源e1=v
ds
、第二电压控制电压源第三电压控制电压源第四电压控制电压源
技术总结本发明公开一种平衡超结MOSFET漏源电容的SPICE宏模型建立方法,应用于电子元器件建模领域,解决现有超结MOSFET寄生电容建模方案中拟合难度高、精度差的问题,本发明首先测试获得超结MOSFET寄生电容随漏源电压变化的数据;然后基于器件耗尽机理建立漏源电容的等效电路拓扑;进而由电容测试数据反向提取元胞工艺参数,搭建漏源电容的数学描述,并基于数学软件完成系数拟合,确定宏模型电路参数;最后进行SPICE模型的编写和封装,最终获得可在超结MOSFET SPICE模型中调用的漏源电容宏模型模块。该建立方法以超结MOSFET的物理机理为基础,可实现半对数坐标下全电压范围内漏源电容的高精度拟合,可广泛应用于电荷平衡的常规超结MOSFET产品。结MOSFET产品。结MOSFET产品。
技术研发人员:任敏 雷清滢 李东野 马荣耀 唐开锋 张波
受保护的技术使用者:华润微电子(重庆)有限公司
技术研发日:2022.05.09
技术公布日:2022/11/1