用于旁路二極管的VDMOS設計.pdf

1、旁路二極管（Bypass Diode）主要用于光伏發(fā)電中太陽能電池陣列的旁路開關，當太陽出現陰影或其它異常導致光伏電池元胞中出現熱點時，電流就會經旁路二極管流過而不會阻斷。
　　與傳統(tǒng)PN結型和肖特基型旁路二極管相比，新型智能旁路二極管具有更低的正向導通壓降、更小的反向漏電流、更低的功耗、更長的壽命以及更穩(wěn)定的特性，因而迅速成為行業(yè)研究熱點。新型智能旁路二極管包含一個具有超低正向導通壓降的功率 VDMOS器件及其柵極自驅動電路。本

2、論文重點研究智能旁路二極管中的VDMOS器件的設計，主要工作如下：
　　在對 VDMOS器件的工作原理和電學特性進行了深入的理論分析的基礎上，針對智能旁路二極管的應用場景對 VDMOS器件的要求，提出一種具有分離柵結構的VDMOS元胞，通過去除常規(guī)VDMOS結構JFET區(qū)之上的柵電極覆蓋，實現極低的柵漏電容。此外，采用JFET區(qū)離子注入技術及增加單位面積元胞數目來進一步降低器件導通電阻和柵極電容。
　　結合項目合作方的工藝條

3、件，對超低正向導通壓降 VDMOS器件的元胞區(qū)和終端區(qū)進行了結構設計和工藝流程設計。分別利用Tsuprem4和Medici仿真工具對器件結構參數和工藝參數進行了仿真優(yōu)化，全面系統(tǒng)地研究了外延層、JFET區(qū)、Pbody區(qū)和N+源區(qū)等的物理參數對VDMOS的電學特性的影響，在此基礎上獲得了優(yōu)化的元胞和終端的結構參數和工藝參數。最終獲得的超低正向導通壓降VDMOS器件指標達到：反向耐壓40 V、電流能力16 A、閾值電壓1-2 V、導通壓降4