功率MOSFET寄生电容劣化对开关瞬态响应的影响.pdf

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1、功率MOSFET寄生电容劣化对开关瞬态响应的影响戴宇晟，王国辉1,2,3，，关永·，吴立锋，李晓娟123(1．首都师范大学信息工程学院，北京100048；2．首都师范大学高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心，北京100048；3．首都师范大学电子系统可靠性技术北京市重点实验室，北京100048)摘要：为解决功率MOSFET寄生电容劣化影响寿命的问题，在M0SFET非线性模型基础上。深入分析MOSFET寄生电容参数和开关管瞬态响应信号之间的关系。推导了各参数和瞬态响应之间的关系表达式。并用Saber仿真实验进

2、行验证。由于栅极对MOSFET的性能影响至关重要，所以此次实验分析了和栅极相关的栅源电容Cl璐和栅漏电容Cl删。结果表明。在寄生参数相同劣化程度时。栅源电容对瞬态响应的影响达到7．08％，而栅漏电容近似只有1．6％。栅源电容的劣化更大程度上影响瞬态响应．为M0SFET劣化提供了新的研究思路。关键词：M0SFET；寄生电容；瞬态响应；软件仿真中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：1002—087X(2014)04—0661—04DegradationanalysisofpowerMOSFETparasit

3、iccapacitanceintransientresP0nseotswitchingDAIYu—shengr，WANGGuo—hui，GUANYongwuLi—feng。，LIXiao-juanf1．College0rlnlbrmationEngineering，CapitalNormalUniversity,BeOmgJ00048，China；2．Bei．iingEngineeringResearchCenterofHigh1)ReliableEmbeddedSystem，CapimlNormalUniv

4、ersity,Beijing100048，China；．j．BeijingKeyLaboratoryofElectronicSystemReliabilityTechnology,CapitalNormalUniversity,BeOing100048，China；)Abstract：Thedistinctefectsoftheseparasiticcapacitancesunderthetransientresponsewerepresentedbyanalyzingfrequencyresponseand

5、transferfunction．WiththehelpofSabersimulationsoftware，theresearchshowsaconclusionthatcapacitorChasamoredistinctefectontransientresponse．Itsafectionratiocanreachupto7．08％．Bycomparison。capacitorConlyhas1．6％．Whatismore，thereislinearrelationshipbetweendegradati

6、onofcapacitanceCandtransientresponseofMOSFET．Therefore，itismucheasiertoobtainthetendencyofitsdegradationfr0mtraitsoftransientresponse．Keywords：MOSFET；parasiticcapacitance；transientresponse；softwaresimulation功率MOSFET，以其开关速度快、驱动功率小、过载能力FET的性能起到至关重要的作用。强等优点，在开

7、火电源等领域中广泛应用，使电源的进一步小在功率MOSFET器件中，栅极对MOSFET的影响是f‘分型化成为现实⋯。现代MOSFET技术也已朝着更为精密且性关键的。在电压应力的情况下，栅极相对于其他极，能承受的能优良的方向发展。电压相对较低，也更容易被击穿f51。文献[6]指出，当MOSFETMOSFET的寄生参数对MOSFET的性能起着重要的影栅长缩小到纳米量级，很多应力效应对器件性能的影响也越响。文献【2—3】中提iMOSFET漏极与源极之间的寄生电容的发明显。由此可见，栅极端对MOSFET的影响至关重要．

8、所以，存会对输¨{信号的电压、电流、频率等存在影响。而在文献本文选择讨论与栅极相关的两个寄生参数栅源电容(和栅[4】巾也有涉及到MOS器件沟道效应。由此可见，MOSFET的漏电容，研究寄生参数和对功率MOSFET的开关寄生参数的变化．会对MOSFET结构产生影响，更会对MOS一瞬态响应影响。本文首先建立功率MOSFET的等效电路模型．然后利用收稿日期：2013—09—26频域分析方法对等效电路建模，