探讨SGT MOSFET击穿电压BV

时间： 2023-10-18 来源：龙夏电子

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反向击穿电压是功率器件最重要的电学参数之一，限制了器件正常工作状态下能承受的最大反向电压。与传统VDMOS相比，同等反向耐压下SGT MOSFET的外延层掺杂浓度更高，导通损耗更小。而 SGT MOSFET 的漂移区掺杂浓度取决于漂移区的二维耗尽，为了达到充分的二维耗尽，当器件处于反向击穿状态时mesa区必须恰好完全耗尽，此时SGT MOSFET器件内部沿X轴的电场分布由图1给出。根据泊松方程，电场在耗尽区内随距离线性变化，屏蔽栅氧化层内的电场恒定不变。当器件反向击穿时，最大电场等于临界电场，由泊松方程有式1-1得：

（1）

在二维电荷耦合器件中，Y轴方向的电场近似均匀，击穿时的临界电场可以通过击穿时碰撞电离积分等于1来推导：

（2）

利用Baliga的关于硅的碰撞电离系数的公式：

（3）

根据式2和3，Y轴方向电场均匀的条件下临界电场的表达式可得：

（4）

可得出击穿电压为式如下：

（5）

根据式 1、4和5，可得二维电荷耦合器件BV与漂移区最优掺杂浓度的关系：

（6）

因此最优掺杂浓度是mesa区宽度的函数，击穿电压为这个函数的参数。随着mesa区宽度增大，最优掺杂浓度是一个击穿电压的弱相关函数。

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产品型号	品类	Polarity	Configuration	Package	VDS(V)	VGS(±V)	ID(A)@25°C	EAS(mj)
LR038N02T9	MOSFET	N	Single	PDFN3*3	20V	12V	80A	182.25mj

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