現在介紹該模型的幾個(gè)元素，如下所示。首先，我們討論關(guān)鍵通道區域。這里我們使用著(zhù)名的伯克利BSIM 3v3模型。只要有可能，我們就盡力不做重復工作。在本例中，我們嘗試建模一個(gè)適合BSIM模型的MOSFET通道。該模型以物理為基礎，通過(guò)亞閾值、弱反和強反準確地捕捉轉換過(guò)程。此外，它具有很好的速度和收斂性，廣泛適用于多個(gè)仿真平臺。

 

 

圖1顯示典型的碳化硅MOSFET器件的橫截面。圖2展示我們精簡(jiǎn)版本的子電路模型。

 

 

接下來(lái)，我們需要包含由EPI區域的多晶硅重疊形成的門(mén)極到漏極的臨界電容CGD。該電容器基本上是高度非線(xiàn)性金屬氧化物半導體(MOS)電容器。該電容的耗盡區域依賴(lài)于復雜的工藝參數，包括摻雜分布、p阱dpw之間的距離和外延層的厚度?；谖锢淼哪Ｐ涂紤]到所有這些影響，采用SPICE不可知論的行為方法實(shí)現。稍后，我們將談?wù)勈裁词荢PICE不可知論方法。

 

 

從橫截面開(kāi)始，我們將介紹芯片布局可擴展性的一些概念和構造，如圖3所示，灰色區域是有源區。藍色無(wú)源區與裸芯邊緣、門(mén)極焊盤(pán)(gate pad)和門(mén)極流道(gate runners)相關(guān)聯(lián)?；谖锢韼缀蔚膶ё記Q定了無(wú)源區和有源區之間的分布，這是實(shí)現可擴展性所必需的。我們非常關(guān)注在有源和無(wú)源區邊界區域形成的寄生電容。一旦您開(kāi)始忽略布局中的寄生電容，什么時(shí)候停止？所有可忽略的電容最終加起來(lái)就成了一個(gè)問(wèn)題。在這種情況下無(wú)法實(shí)現擴展。我們的理念是使寄生電容為0。

 

碳化硅MOSFET支持非?？斓膁V/dts，約每納秒50 V至100 V，而dI/dts則支持每納秒3 A至6 A。本征器件門(mén)極電阻很重要，可用來(lái)抗電磁干擾(EMI)。在圖3中右邊的設計有較少的門(mén)極流道，因此RG較高；很好地限制振鈴。圖3左邊的設計有許多門(mén)極流道，因此RG較低。左邊的設計適用于快速開(kāi)關(guān)，但每個(gè)區域有更高的RDSon，因為門(mén)極流道吞噬了有源區。

 

我們在該系列博客的下一篇將談?wù)勌蓟韫β蔒OSFET模型驗證，請繼續關(guān)注。

 

 

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