200V SOI-LIGBT SPICE宏模型的研究.pdf

1、絕緣體上硅橫向絕緣柵雙極型晶體管(SOI-LIGBT)具有耐壓高、驅動電流能力強、開關速度快和功率損耗低等優(yōu)點,已逐漸在功率集成電路中得到應用。然而,功率集成電路設計缺乏準確可靠的SOI-LIGBT器件模型,影響了功率集成電路的發(fā)展。本文以等離子顯示器(PDP)掃描驅動芯片為應用背景,研究并提出了200V SOI-LIGBT器件的SPICE宏模型。
　　 首先,介紹SOI-LIGBT器件的基本工作原理、器件特性和SOI-LIGB

2、T器件的基本等效電路。接著,以此為基礎,比較不同的建模方法,針對SOI-LIGBT器件的靜態(tài)特性,建立了以BSIM3模型為核心,Gummel-Poon模型和壓控電阻為輔的等效電路宏模型,該壓控電阻模擬了漂移區(qū)中的電導調制效應。結合實際測量數據,使用MBP軟件依次提取了BSIM3參數、Gummel-Poon參數、壓控電阻的參數和溫度參數。最后,針對SOI-LIGBT器件的開關特性,在靜態(tài)特性宏模型的基礎上,加入電容和PMOS管建立了SOI

3、-LIGBT器件開關特性等效電路宏模型,準確描述了關斷尾電流現象,基于SOI-LIGBT器件仿真數據提取了開關特性參數。
　　 本文構建的SPICE宏模型適用于溝道長度為3.5μm,直條溝道寬度為0μm～120μm,工作溫度在-40℃～125℃之間的跑道型SOI-LIGBT器件。通過與實測值的比較,靜態(tài)特性和開關特性的模型仿真誤差均在10％以內,且不存在任何收斂性和連續(xù)性問題。將該模型用于PDP高低壓轉換電路的仿真,驗證了200