高压垂直双扩散 MOS 器件的设计与实现 摘 要 这几年来,随着半导体技术日趋成熟,电力电子技术在工业和社会中变得越来越 重要。本文侧重于现代半导体开关器件,即功率半导体器件 VDMOSFET,一种耐高压 的垂直双扩散晶体管。现在的高频新型电力电子器件大多是基于场控原理而制成的。 现今国内 VDMOS 产品大部分依赖国外进口。国内需求量每年增长达 25。2010 年,VDMOS 需求量达到了近 15 亿只,VDMOS 器件和各类产品市场份额达到 8000 亿 元。然而在现今的研究和生产中,功率器件始终占据市场的主流地位,相信在很长的 一段时间内,功率器件因其耐高压,大电流的特性将成为电力电子行业不可或缺的电 子器件 1 。 本文介绍了 VDMOS 器件结构、工作原理、单胞模型及特征导通电阻模型等基本 理论。分析了方形单胞 VDMOS 器件的电学特性,研究了 VDMOS 器件实际工艺流程, 分析了基于 ATHENA 工艺模拟软件和 ATLAS 器件模拟软件的器件模拟方法。详细讨 论了通过优化器件导通电阻模型优化器件参数的 VDMOS 器件设计方法。 本论文的主要工作是通过特征导通电阻、外