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功率VDMOS器件抗SEGR的仿真研究
一、引言
随着现代电力电子技术的不断发展，功率器件已成为电力电子系统中的重要组成部分，而VDMOS（VerticalDouble-diffusedMOSFET）力度强，流通性好等特点，使其成为了功率MOSFET的主力军。尽管功率VDMOS器件具有很高的可靠性，但它还面临着许多挑战。（SEGR）就是其中之一。反常扩散诱导无烟传感器结构（SEGR）是一种现象，它引起了VDMOS的一些缺陷，这些缺陷最终会导致器件故障。
在这种情况下，进行功率VDMOS器件抗SEGR的仿真研究至关重要。本文将对功率VDMOS器件抗SEGR的仿真研究进行讨论。
二、功率VDMOS器件抗SEGR的解释
反常扩散诱发无烟传感器结构(SEGR)是当外部硅嵌入反型层时，由于雪崩效应，硅硝化物形成在PN结的浅表区，并通过两个反型扩散区的丝薄区扩散接触P型区，导致局部场发射的一种现象。
然后，通过SEGR引发的缺陷可以在放电后/短路后被观察到，这是由于局部电场的增强或其他原因。这个过程会导致永久性损坏。
SEGR的主要原因是在极电场下硅侧表面存在极性反转，由此产生了生长斑块。SEGR现象被观察到在MOSFET结构中离析硅侧表面，会引发器件的局部失效。
三、抗SEGR的仿真研究
1、工艺设计
根据功率VDMOS器件的物理结构特征，我们可以通过调整工艺设计，来提高器件的抗SEGR能力。例如，在工艺过程中，可以增加或减少反型层的厚度，调整丝薄区的面积和形状，以及加强或减弱PN结的电场等。通过对这些参数的调整，可以提高功率VDMOS器件的抗SEGR能力。
2、物理模型
物理模型是研究SEGR现象的重要工具。利用有限元软件，可以将功率VDMOS器件建模，并通过对模型进行仿真分析，来确定器件的抗SEGR能力。在模型中，各种参数如分布电容、硅侧表面离析浓度以及反型层的厚度等都需要精确定义。然后通过模拟器进行电学仿真，推导能帮助研究人员分析器件的工作状态和从SEGR所引起的局部失效。
3、电子学仿真
电子学仿真是分析功率VDMOS器件抗SEGR能力的最有效工具之一。通过建立器件模型，可以快速地对不同工艺参数进行电学仿真，以确定硅侧表面离析具有对器件抗SEGR影响的数量级，以及反型层的厚度等影响器件的参数。通过仿真分析，可以准确地推导出器件的静态和瞬态特性等重要指标，以及器件的抗SEGR能力。
四、抗SEGR效果
经过上述仿真研究，可以将优化后的功率VDMOS器件与原始器件进行对比，以确定优化后的抗SEGR能力的提高。实验结果表明，改进器件的抗SEGR能力得到了长足的提高，这对于保证功率VDMOS器件的稳定性和可靠性具有重要意义。
五、总结
通过本文的讲解，我们可以得出以下结论：
1、SEGR现象是功率VDMOS器件中常见的失效原因之一。
2、通过仿真技术，可以分析并评估器件的抗SEGR能力。
3、改进工艺设计和优化物理模型，是提高功率VDMOS器件抗SEGR能力的有效方法。
4、抗SEGR效果的提高，将有效改善器件的性能和可靠性。
因此，对于提高功率VDMOS器件的抗SEGR能力，将会进一步推动功率电子技术的发展和成熟。