新型SOI-LDMOS高壓功率器件在開關(guān)電源Buck電路中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了各種高壓功率器件的發(fā)展，同時(shí)，也對(duì)開關(guān)電源的需求日益增大。新一代大功率半導(dǎo)體器件——絕緣體上硅的橫向雙擴(kuò)散金屬－氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管（SOI-LDMOS），是高壓智能功率集成電路的核心部件。本研究從高壓功率集成電路（HVIC）出發(fā)，引入了功率器件和集成電路。分別從器件的結(jié)構(gòu)和開關(guān)電源應(yīng)用兩個(gè)方向進(jìn)行研究分析，實(shí)現(xiàn)功率器件和集成電路的有機(jī)結(jié)合。
　?。?）器件結(jié)構(gòu)方面。介紹了SOI-LDMOS器件的結(jié)構(gòu)特

2、點(diǎn)，基于ENDIF(ENhanced DIelectric layer Field)理論提出了三角槽SOI-LDMOS器件新結(jié)構(gòu)，隨后對(duì)器件的耐壓機(jī)理進(jìn)行分析，并用二維仿真軟件 MEDICI進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能仿真，通過與常規(guī)的SOI-LDMOS結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果進(jìn)行比較，突出新結(jié)構(gòu)在耐壓、溫度、開關(guān)特性上的性能優(yōu)勢(shì)。最后，通過大量仿真分析，得到優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)后的新型SOI-LDMOS器件結(jié)構(gòu)。
　　（2）開關(guān)電源應(yīng)用方面。首先介紹開關(guān)電源

3、的實(shí)際應(yīng)用范圍、工作原理、開關(guān)電源的性能指標(biāo)；隨后重點(diǎn)分析開關(guān)電源變換器中的Buck電路，分析Buck電路的工作原理和各元器件的選擇依據(jù)。最后，提取兩種SOI-LDMOS器件的PSPICE仿真結(jié)構(gòu)模型，在Cadence環(huán)境下利用PSPICE電路仿真工具進(jìn)行Buck電路仿真，實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換。在外圍電路相同的條件下，利用SOI-LDMOS和三角槽SOI-LDMOS做開關(guān)元件，通過仿真結(jié)果，比較二者電壓、電流和功率的輸出情況