A Physics-Based Analytical Compact Model for the Drift Region of the HV-MOSFET

Bazigos, Antonios; Krummenacher, F.; Sallèse, Jean-Michel; Bucher, Matthias; Seebacher, E.; Posch, W.; Molnar, K.; Tang, Ming‐Chun

doi:10.1109/ted.2011.2119487

Cited by 28 publications

(14 citation statements)

References 23 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…However, it is rather difficult to consider the effects causing the variation of the resistance in a compact model. For Si power MOSFETs already many attempts have been made to solve this problem [22]- [26]. But the resulting models are rather complicated, negatively impacting on computational efficiency and stability of the simulation, and they usually require the knowledge of details about the device structure and doping profiles.…”

Section: B Drain Resistancementioning

confidence: 99%

A Physics-Based Compact Model of SiC Power MOSFETs

Kraus

Castellazzi

2016

IEEE Trans. Power Electron.

View full text Add to dashboard Cite

Section: B Drain Resistancementioning

confidence: 99%

A Physics-Based Compact Model of SiC Power MOSFETs

Kraus

Castellazzi

2016

IEEE Trans. Power Electron.

View full text Add to dashboard Cite

“…The accurate compact modeling of LDMOSFET has always been a great challenge due to two dimensional effects present in the device. In the past, several macro-models were reported, but only recently compact models for LDMOSFET have been demonstrated [4][5][6][7][8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High voltage LDMOSFET modeling using BSIM6 as intrinsic-MOS model

Sahoo

Agarwal

Yadav

et al. 2013

2013 IEEE Asia Pacific Conference on Postgraduate Research in Microelectronics and Electronics (PrimeAsia)

View full text Add to dashboard Cite

Here, we report high voltage MOSFET modeling using BSIM6 model. The model has two components -intrinsic MOSFET channel of LDMOS modeled by BSIM6 and a drift region modeled by non-linear drift resistance. BSIM6 is the next generation bulk MOSFET model in BSIM family of models. It also have the model of Self Heating Effect (SHE) which is very important for high power devices like LDMOS. This model shows good behaviour over wide range of gate and drain bias conditions including convergence. Some of the effects like Quasisaturation, self-heating and impact ionization are modelled by the combination of BSIM6 and drift-resistance models. We have validated this model on the simulated characteristics generated by TCAD and then, on the measured characteristics of a LDMOS device, where it shows excellent accuracy over entire bias range.

show abstract

“…The 1/f noise models presented in this Thesis are based on charge-based modeling both for LV and HV devices. Basic operating principles of EKV3 charge-based compact model for standard MOSFETs are introduced while for HV-MOSFETs a new charge-based compact model [31,32] based on EKV3 model has been recently established which is also presented in this chapter.…”

Section: Thesis Motivation and Structurementioning

confidence: 99%

“…Once this channel is formed in the drift region, the potential lines redistribute all over the length of the current path from source to drain and as a result this redistribution at constant drain potential leads to the decrease of V K [109]. The simulations in Figure 2.17, were performed with the recently established charge-based HV model [31,32].…”

Section: Figure 216: Detailed Representation Of Ldmos Devicementioning

confidence: 99%

“…The usage of a bias-dependent resistance to model drift region offers fast convergency but fail to capture the physical phenomena that appear. This was addressed in [32,132] where a new full charge-based model for drift region of HV-MOSFETs was proposed. As mentioned above, a charge-based approach is applied both in the intrinsic part and the drift region.…”

Section: Lateral Non-uniform Doping Effectmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Statistical charge-based modeling of 1/f noise in standard and high-voltage MOS transistors

Mavredakis¹,

Μαυρεδάκης²

View full text Add to dashboard Cite

Στις μέρες μας, οι εφαρμογές αναλογικών και ολοκληρωμένων κυκλωμάτων πολύ υψηλών συχνοτήτων (RFIC) σχεδιάζονται αποκλειστικά με τεχνολογία CMOS. Εκτός από τη συμβατική CMOS τεχνολογία, η HV-MOS τεχνολογία χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε συγκεκριμένες εφαρμογές όπως στη βιομηχανία αυτοκινήτων, σε επιστημονικές και ιατρικές εφαρμογές και σε ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης. Η απόδοση τόσο της CMOS όσο και της HVMOS σχεδίασης μπορεί να περιοριστεί από το θόρυβο χαμηλών συχνοτήτων (LFN) που γίνεται ιδιαίτερα σημαντικός σε σύγχρονες τεχνολογίες μιας και είναι αντιστρόφως ανάλογος με το μήκος του καναλιού. Η μέση τιμή και η μεταβλητότητα του θορύβου χαμηλών συχνοτήτων είναι εξαρτώμενες τόσο από την επιφάνεια όσο και από τις συνθήκες πόλωσης του τρανζίστορ. Η μεταβλητότητα αυξάνει όσο οι διαστάσεις της διάταξης μειώνονται ενώ παρόμοια συμπεριφορά παρουσιάζει και η μέση τιμή του θορύβου. Η ίδια συμπεριφορά μπορεί να παρατηρηθεί όσον αφορά την εξάρτηση της μεταβλητότητας του 1/f θορύβου από την πόλωση. Ο 1/f θόρυβος στα HV- MOSFETs αναμένεται να δημιουργείται από τις ίδιες αιτίες όπως και στα συμβατικά MOSFETs μιας και οι ίδιες αρχές λειτουργίας διέπουν και τα δύο είδη αυτών των MOS διατάξεων εξαιτίας της ύπαρξης της διεπαφής οξειδίου. Tο βασικό ερώτημα ήταν αν κάποιο παρόμοιο φαινόμενο παρατηρείται στην drift περιοχή. Η ανάλυση μας έδειξε ότι η επέκταση του οξιδίου της πύλης στην επιφάνεια της drift περιοχής, μπορεί να προκαλέσει 1/f θόρυβο. Εξαιτίας της σημαντικής επίδρασης του LFN σε προηγμένη σχεδίαση αναλογικών και RF κυκλωμάτων, η χρήση σωστών, βασισμένων στη φυσική, συμπαγών μοντέλων τόσο για τη μέση τιμή όσο και για την στατιστική συμπεριφορά του LFN έχει γίνει αναγκαία για τις ανάγκες προσομοίωσης θορύβου. Στα πλαίσια αυτής της διατριβής, ένα συμπαγές, βασισμένο στα φορτία, μοντέλο τόσο για τη μέση τιμή όσο και για την μεταβλητότητα του 1/f θορύβου αναπτύχθηκε και επικυρώθηκε τόσο για τη συμβατική CMOS τεχνολογία όσο και για την HV-MOS τεχνολογία για πρώτη φορά.

show abstract

A Physics-Based Analytical Compact Model for the Drift Region of the HV-MOSFET

Cited by 28 publications

References 23 publications

A Physics-Based Compact Model of SiC Power MOSFETs

A Physics-Based Compact Model of SiC Power MOSFETs

High voltage LDMOSFET modeling using BSIM6 as intrinsic-MOS model

Statistical charge-based modeling of 1/f noise in standard and high-voltage MOS transistors

Contact Info

Product

Resources

About