基于BSIM3v3对VDMOS模型的研究

【摘要】功率VDMOS（垂直双扩散场效应晶体管）器件是功率电子的主流产品之一。凭借其输入阻抗高、安全工作区宽、开关速度快和热稳定性好等很多特点，VDMOS广泛地应用于开关电源、电机驱动、节能灯和汽车电子部件等各种领域。我国在VDMOS器件研究方面已经取得了不少进展，但是还不够成熟，而且我国很多VDMOS产品需要进口，于是，对功率VDMOS器件的特性探究及其模型建立和模型优化存在着非常重要的意义。论文选取了某半导体技术有限公司自主研发推出的一款功率VDMOS。本文简要介绍了VDMOS应用和发展前景以及模型研究的意义，概述了模型相关理论，包括SPICE模型及其发展，还有BSIM3v3模型的特点和主要考虑的器件物理机制，接着介绍器件测试系统和模型提取软件及较详细全面的模型提取步骤，然后介绍功率VDMOS的结构发展以及分析了其直流特性、热温度特性和动态电容特性，最后对VDMOS进行直流测试和动态电容测试，包括输出特性曲线、转移特性曲线（I-V曲线）以及动态电容曲线（C-V曲线），选用专门的模型提取软件对VDMOS建模。过程中发现初始BSIM3v3模型由于主要是面向低压低功率MOSFET器件，所以无法很好地对VDMOS器件进行表征。由此，在BSIM3v3模型的基础上，通过子电路的形式，在VDMOS的漏极添加一个受栅极电压跟漏极电压控制的电阻，很好地拟合VDMOS测试数据，提高模型精度，同时论文还在BSIM3v3模型的VA（Verilog-A）模型文件中进行一些改动，在Verilog-A代码中修改原始方程，添加个别主要用于拟合线性区和饱和区的参数，从而使得优化后的BSIM3v3模型仿真曲线与VDMOS实际IV特性相符。对于CV曲线拟合的解决办法，论文主要是对实测数据进行一个分段函数的近似，然后把分段函数用子电路的形式表达出来，最后通过Cadence仿真得到的CV曲线拟合度很高。
【作者】陈峰；
【导师】孙玲玲；刘军；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，集成电路工程，2014，硕士
【关键词】VDMOS；BSIM3v3；Verilog-A；参数提取；曲线拟合；子电路；

【参考文献】
[1]侯炜.基于分布式对象技术的Parlay/OSA业务系统研究与实现[D].西安电子科技大学,应用数学,2004,硕士.
[2]张芝兰.基于战略的企业业绩评价体系构建研究[D].西安建筑科技大学,企业管理,2004,硕士.
[3]赵鹏.数据挖掘在范例推理和地理信息系统中的应用研究[D].安徽大学,2003.
[4]刘晓羽.大学生基础性就业能力的拓展训练项目书[D].长春工业大学,社会工作,2013,硕士.
[5]李霞,饶绍奇,张田文,郭政,张庆普,K.L.Moser,E.J.Topol.应用DNA芯片数据挖掘复杂疾病相关基因的集成决策方法[J].中国科学(C辑:生命科学),2004,02:195-202.
[6]何志兴.个人捐赠行为影响因素的实验研究[D].湖南师范大学,应用心理学,2014,硕士.
[7]岳鑫.网络舆情视域下大学生思想政治教育引导功能研究[D].山东师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[8]崔娟娟.中国上市公司并购绩效的实证研究[D].山东财经大学,金融学,2013,硕士.
[9]张继凤.新疆银行业与经济发展协调性研究[D].新疆财经大学,金融学,2013,硕士.
[10]崔海硕.进京农民工子女教育问题研究[D].首都经济贸易大学,社会工作（专业学位）,2014,硕士.
[11]赵薇.基于三唑和双三唑双酰胺配体的功能配合物的合成、结构及其电化学和磁学性质[D].渤海大学,物理化学,2013,硕士.
[12]王来.北京旅游产业发展研究[D].北京交通大学,2013.
[13]申洁琳.高密度电路板异常区域识别方法研究[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[14]刘新涛.HIV-GAG DNA疫苗生产工艺研究[D].长春工业大学,有机化学,2013,硕士.
[15]张龙璨.基于粒子群优化半监督学习的网络流量分类方法研究[D].华中科技大学,信息安全,2013,硕士.
[16]陈文思.我国司法的“公众参与”问题研究[D].北方工业大学,法学理论,2013,硕士.
[17]何荣誉.基于模糊PID的电热炉温度智能控制系统[D].湖南大学,控制工程,2014,硕士.
[18]李卉.TiO_2基复合材料制备及气敏性能研究[D].黑龙江大学,环境科学,2013,硕士.
[19]马佳.醋酸乙烯合成过程神经网络自适应控制研究与应用[D].河北科技大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[20]曹金儒.武术服装的发展研究[D].华中师范大学,体育教学,2013,硕士.
[21]刘合金.VSC-MTDC系统协调控制及模拟实验系统设计与实现[D].山东大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[22]吴盛慰.沟通协调原理在房地产项目中的应用研究[D].浙江工业大学,项目管理,2012,硕士.
[23]周淑娟.空间的刻画与奇异积分算子的权模不等式[D].青岛大学,基础数学,2004,硕士.
[24]王刚.YL公司的发展战略研究[D].厦门大学,工商管理（EMBA）,2014,硕士.
[25]侯彩霞.基于改进粒子群的蛋白质结构预测算法研究[D].大连大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[26]朱灿灿.滩羊、犬与猪肾脏血管分支的分布特点[D].甘肃农业大学,发育生物学,2013,硕士.
[27]方敏.柔性软件自动化生产线研究[D].浙江大学,2006.
[28]赵文宪.对某民营企业内部审计的问题研究[D].吉林大学,会计,2014,硕士.
[29]赵岳.基于CMOS图像传感器时序电路的双斜积分设计[D].西安电子科技大学,软件工程,2012,硕士.
[30]贾继伟.碳纤维丝电极血液燃料电池的实验研究[D].吉林大学,机械工程,2012,硕士.
[31]于雁鸿.针刺阳陵泉对健康人及偏瘫患者被动运动即刻效应的功能磁共振及功能连接度研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[32]曾华,吴耀华.基于进化停滞周期的局部变异PSO算法及其收敛性分析[J].控制与决策,2010,09:1333-1337.
[33]记者李邦田.石墨烯项目落户济宁化工开发区[N].济宁日报,2013-09-01001.
[34]郝静如.LED用于机场道路指示系统的研究[D].复旦大学,光电系统与控制技术,2012,硕士.
[35]李红.124例颈心综合征心电图改变的临床分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[36]姜迪.理工科大学生法律素养问题研究[D].哈尔滨理工大学,思想政治教育,2012,硕士.
[37]苗雨.商学院建筑设计研究[D].西安建筑科技大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[38]石研玉.小断面泥水越江盾构始发与接收关键技术研究[D].西南交通大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[39]周锐,韩曾晋.一类非线性系统的自适应控制方法[J].自动化学报,1999,02:12-21.
[40]艾茜.基于速度和压力分区的在线手写签名验证[D].武汉理工大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[41]焦俊如,熊翥.使用WKBJ方法实现倒转反射界面的偏移[J].石油地球物理勘探,1993,04:396-402+417+512.
[42]贺闱.宋代节日词研究[D].华东师范大学,中国古代文学,2014,博士.
[43]卢宇飞.无挡板悬臂式抗滑桩桩后土拱空间分布特征研究[D].重庆大学,土木工程,2014,硕士.
[44]龙慧.幼儿园民间音乐教育的研究[D].华中师范大学,学前教育学,2014,硕士.
[45]张建宇.具有潜在兽用免疫促进活性的胞壁酰二肽聚合物的合成研究[D].江西农业大学,基础兽医,2012,硕士.
[46]于娜娜.西部城镇化建设投融资效率研究[D].西北大学,数量经济学,2013,硕士.
[47]訾书克.新疆工业的全要素生产率分析[D].新疆大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[48]张艳亮.微阵列比较基因组杂交在临床细胞遗传诊断中的应用研究[D].重庆医科大学,2010.
[49]魏劲松.中国酒精行业供应链走势与中粮酒精供应链策略[D].吉林大学,工业工程,2014,硕士.
[50]陈越.浅谈网络操作系统自身安全[J].冶金自动化,2003,S1:262-264.