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如何用TCAD仿真优化功率器件场限环(FLR)设计?

大家好,我是林译川,今天我们来聊聊功率器件设计中那个让人头疼的场限环(FLR)设计。你是不是也遇到过,设计周期长,性能不达标的情况?别急,今天就来手把手教你用TCAD仿真优化FLR设计,让你从单环到多环结构的设计都能得心应手。

1. 场限环设计基础与仿真准备

场限环设计的核心目标是优化电场分布,让主结和场限环同时达到临界击穿电场,这样整体击穿电压就能最大化。为了实现这个目标,我们首先需要建立准确的仿真模型。

1.1 TCAD仿真模型搭建要点

在Sentaurus或Silvaco等TCAD工具中搭建场限环模型时,以下几个参数需要特别注意:

  • 外延层参数:包括掺杂浓度和厚度,直接影响耗尽层的扩展。
  • 主结特性:结深和掺杂分布决定了初始电场分布。
  • 场限环结构:环宽(W)通常固定为10μm,而环间距(d)是需要优化的关键变量。
Structure {
    Region {
        Silicon = (0.0, 0.0, 100.0, 50.0)  # 外延层区域
        Material = Silicon (Doping=1e15)    # 掺杂浓度
    }
    Electrode {
        Name =
                            

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