SGT电容的组成部分介绍

时间： 2023-11-30 来源：龙夏电子

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SGT和普通MOSFET一样，其寄生电容分为三大部分：栅源电容C_GS，栅漏电容C_GD以及漏源电容C_DS（也可分为输入电容Ciss和输出电容Coss）。栅源电容C_GS分为四部分，主要由栅极与源电极之间的电容C_GS1，栅极与N+源区之间的电容C_GS2，栅极与P型体区之间的电容C_GS3，以及栅极与屏蔽栅（与源极共端）之间的电容C_GS4；栅漏电容C_GD分为三部分，主要由栅极和P型体区底部与栅极横向交叠部分之间的电容C_GD1，漂移区与屏蔽栅以上P型体区以下部分氧化层之间的耗尽层电容C_GD2，栅极与该耗尽层之间的电容C_GD3组成；漏源电容主要由P型体区和漂移区之间的耗尽层电容C_DS构成。SGT元胞内寄生电容组成如下图1所示，

1.栅源电容（C_GS）：根据上图1，栅极分别对源极形成四个寄生电容，其中C_GS2和C_GS3可以看做一个栅氧介质层的电容，其厚度为栅氧化层厚度T_GOX，长度为Pbody结深D₁，同理，其余两个寄生电容C_GS1和C_GS4也可以通过平行板电容公式C=S*ε/D（C为电容值，S为平行板面积，ε为平行板间介质常数，D为平行板间距）获得，因此SGT单位面积上的栅源电容C_GS(SP)表达式如下式（1）所示：

其中ε_OX为二氧化硅膜的介电系数，其他尺寸参数见图1。由此式可知，单位面积下的栅源电容主要受栅极周围各个氧化层（或介质层）厚度以及元胞宽度的影响。

2.栅漏电容（C_GD）：栅漏电容又称米勒电容或反向传输电容，在这里对栅漏电容进行简化分析，假设耗尽层宽度D₂和D₃宽度一致，耗尽层宽度D₂=D₃=D，利用该假设条件，即可以得到栅漏电容的构成：C_GD1和C_GD2并联后与C_GD3串联，C_GD3电容面积等于C_GD1和C_GD2电容面积之和。将图中参数代入，即可得到单位面

积内栅漏电容C_GD(SP)表达式，如下式2所示：

3.漏源电容（C_DS）：漏源电容实际上是Pbody在漂移区中耗尽层电容，Pbody内耗尽层宽度和扩散电容在此处忽略不计。单位面积下漏源电容C_DS(SP)表达式如下式(3)所示：

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产品型号	品类	状态	BVDSS(V)	ID（A）	Rontyp(mΩ)	VTH(V)	EAS(L=0.5mH VD=48V VG=10V)(mj)	Rg(Ω)	Ciss(pF)	Coss(pF)	Crss(pF)
LR016N08S10	MOSFET	MP	80	360	1.27	3	2704	1.8	14140	2259	61