朱荣霞 黄 栋 马德军 王锦春 孙伟锋 张春伟

(1 东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心，南京210096)

(2 中国空空导弹研究院红外探测器技术航空科技重点实验室，洛阳471009)

垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(VDMOS 器件)是新一代的电力电子开关器件.由于具有独特的高输入阻抗、低驱动功率、优越的频率特性及低噪声等优点［1－3］，VDMOS 器件成为当前半导体分立器件中的高端产品，应用范围广，市场需求大，发展前景好.目前，VDMOS 器件主要应用于电机调速、逆变器、电子开关及汽车电器等领域［4－5］.而SPICE 模型是连接半导体器件物理与电路的桥梁，VDMOS 器件的广泛应用使得人们对其SPICE 模型的需求越来越大.

针对VDMOS 器件的SPICE 模型，Sanchez等［6］初步建立了一种包含准饱和效应的模型，但是该模型没有考虑积累区电阻寄生结型场效应晶体管(JFET)的沟道夹断对于器件特性的影响.Victory 等［7］建立了一种基于表面势的VDMOS 模型，但该模型仅考虑了寄生JFET 沟道未夹断的情况，且对漂移区电阻的计算并不精确.Chauhan等［8］将VDMOS 器件看成一个普通的N 沟道金属氧化物半导体(NMOS)串联一个受栅压和漏压控制的电阻，该电阻仅仅由一个没有物理意义的经验公式给出，因此，该模型无法准确描述外界电压的变化对VDMOS 器件内部特性造成的改变.鉴于已有VDMOS 模型精确度差等问题，至今为止，没有一个标准的SPICE 模型可以描述VDMOS 器件的特性.

本文在经典的MOS 模型——BSIM3v3 模型的基础上，建立了一套新的描述VDMOS 器件电学特性的SPICE 模型.为了准确……