(1)DMOS结构
(2)反向恢复特性(反向恢复失效),Vdrain=1000V
(3)反向恢复特性,Vdrain=500V
3.1 IRRM&TL&trr
3.2 IRRM&trr&VDrain
3.2 VSource&VDrain
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结构参数为:采用平面栅、槽型源区结构,单胞为条形,单胞半宽度为10μm,多晶硅区半宽度(LP)为7μm,窗口区半宽度(LW)为3μm,沟道长度0.92μm。N型外延层晶向为<100>,厚度为7μm,掺杂浓度为1×1015cm-3,外延层少子寿命为0.1μs。P体区结深为1.81μm,沟道表面平均浓度1.5×1017cm-3。N+源区结深为0.48μm,表面浓度为3.5×1019cm-3。栅氧化层厚度为60nm,多晶硅栅厚度为0.35μm,多晶硅栅极集成防静电二极管,多晶硅防静电二极管PN结两侧杂质浓度由N+源区、P体区杂质横向扩散浓度决定。源极引线孔半宽度为2.5μm,源区槽深度为0.8μm。器件面积为2.7×2.2mm2。
在体二极管续流过程中,功率MOS管内部积累了大量的少数载流子。在功率MOS管反向恢复过程中(该阶段为器件失效的主要阶段),器件内部积累的少数载流子,将以单股大电流的形式从芯片“薄弱”位置处的元胞流出。在该反向恢复阶段,功率MOS管漏源电压迅速增加(dV/dt较高),器件同时承受高电压和大电流,在“薄弱”元胞形成高功率区域,导致该区域温度升高。随着温度的升高,功率MOS管内寄生三极管基区的电阻增大,内建电势降低,由较大的位移电流和反向恢复电流可触发寄生三极管开启,电流发生倍增效应,从而导致器件薄弱区域烧毁。为减小功率MOS管反向恢复损耗,需要降低寄生二极管反向恢复电荷。
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