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开题报告 开题人：黄仁芳 班级: 040841 指导教师：邵雷 论文题目: 功率VDMOS器件的 研究与工艺模拟 课题背景说明 本设计的主要内容 完成本设计的工作方案及进度安排 完成本设计的主要参考资料 一．课题背景说明 功率 MOSFET的开关性能优良，主要用作 功率开关及各种驱动器。近年来，它的性能不断提高，应用范围越来越广。计算机及电视机中的开关电源中的“开关 ”就是由功率MOSFET担任的。 功率 MOSFET除了应用在开关电源中．在计算机 外设 、办公 室 自动化 设备 、消费类电子产品 、工业自动控制 、通信设备及汽车工业中均得到普遍应用。经过近20余年的发展，商用VDMOS产品日趋成熟，VDMOS应用渐趋广泛。 功率MOS器件具有优良的电性能： (1)它是电压控制型器件输入阻抗高，输入电流小，驱动功率小，可以直接由TTL电路驱动，驱动电路简单； (2)它是多子器件，无少子贮存效应，故开关速度快，工作频率高 (3)具有负电流温度系数，热稳定性好; (4)电流通道上无PN结，一般不出现二次击穿现象，安全工作区大。 因此它在高压大电流的电路应用中逐步取代了许多原来为双极型功率器件所占据的领域如:开关电源 ，DC-AC变换等 本设计研究的主要内容 功率VDMOSFET的结构 VDMOSFET具有横向布置的源电极和栅电极，并且有由衬底和一外延层构成的垂直方向的漏区. N沟VDMOS器件靠N+型沟道来导电，把各半导体层型号全部更换，就形成了P沟VDMOS器件。 VDMOSFET工作原理 　　 VDMOSFET的I一V输出特性曲线，总的来讲可以分为六个区域: (1)截止区(2)线形区 (又称欧姆区) (3)饱和区(4)击穿区(5)准饱和区(6)源漏二极管的正向偏置区 VDMOS的性能和改进的功率VDMOS结构 尽管VDMOSFET在功率处理能力上有很大的优势，但仍须对在传统结构上作进一步改进以达到更高性能。如在高压领域中，由于Ron的原因，使得MOS器件的导通损耗随耐压的提高而急速升，这意味着在同样的功率处理能力下，MOS器件需要比双极器件占有更大的芯片面积，这不仅带来了工艺难度，对产品合格率、成本以及应用等都不利 。 为解决上述问题，需要对VDMOSFET结构加以改进：而一种新型电力电子器件——绝缘栅双极晶体管(IGBT) 就能很好的解决此问题。 另外为减小 VDMOSFET的通态电阻和通态压降，采用腐蚀挖沟槽的方法将原来的VDMOS的“T”型导电通路缩短为两条平行的垂直型导电通路，彻底去除了两相邻F区形成的结型电阻Rj作用，构成垂直沟槽栅极(Trench-Gate) VDMOSFET 研究影响VDMOSFET的工艺因素并进行仿真 用集成电路工艺模拟软件SILVACO对功率VDMOSFET进行工艺模拟，并把影响器件性能的工艺因子代入，找出改善功率VDMOSFET性能的方法与结构。 三.完成本设计的工作方案及进度安排 第3-6周：学习微电子工艺与工艺软件SILVACO 第7-11周：进行毕业设计研究工作。 第12-13周：进行毕业论文的写作，并准备答辩。 第14周：进行毕业设计答辩。 四.完成本设计的主要主要参考资料 1、(美)格安迪,S·K. 功率半导体器件：工作原理和制造工艺.[M]. 北京：机械工业出版社，1982.9 2 、(捷克) 维捷斯拉夫·本达, (英) 约翰·戈沃, (英) 邓肯 A.格兰特. 功率半导体器件：理论及应用.[M]. 北京：化学工业出版社，2005 3、[美]施敏。半导体器件与工艺.[M].苏州：苏州大学出版社,2002.12 4、苏开才, 毛宗源. 现代功率电子技术[M]. 北京：国防工业出版社，1995.9 5、[美]施敏.现代半导体器件物理.[M].北京：科学出版社，2001 谢谢各位老师 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * *