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第卷第期半导体学报. .
年月.,
在正常开关工作下的瞬态热效应
李梅芝郭超陈星弼
电子科技大学微电子与固体电子学院,成都
摘要:
果表明,若高频脉冲的延迟时间大于降温驰豫时间,./,热容为·
/ 的,.,或脉冲频率为且占空比小于.,则该器件工
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关键词:热路模型;公式;降温;热缓慢击穿
:
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:.·
热缓慢击穿现象给出了一个解释,并对比实验结
前言果证明其合理性.
近几十年来,随着集成电路的快速发展,所有的的结构及其等效热路
电路都依赖于一个高效的电源,因此开关电源成为
,开关速度图所示器件是普通中的,
提高很快,,表面漏极通过重掺杂
中,,沟道由双扩散形成,
降温过程直接关系到器件是否处于安全工作区,;假设衬底厚
及如何更好地提高开关电源的效率,已经成为非常度为/;半导体的背面为热沉,其晶格温度恒
重要的问题. 定为.
研究器件或的热瞬态效应等工作越来越对于功率晶体管,器件内部热源处的温度高
多,但这些工作都是分析晶格温度上升或稳态于其他地方的温度,热能就会向周围温度低的地方
的过程,没有详细分析晶格温度下降过程,,任何两个面之间有温差△丁,则单
没发现全面研究连续脉冲信号作用时晶格温度与时位时间内在这两面间传导的热量即功率与温差
,还不能够精确预测电热效△丁成正比:
应全过程中器件内部的热传导及温度变化等行为,

尤其是高频开关器件在正常开关工作下的瞬态热特
性,/
热缓慢击穿,这种对器件乃至整个芯片或电路模块相似,相当于,△丁相当于,尺相当于尺,故
,是用热路来描述热传导,使等效热路中各量之间的关
指第一个周期安全工作的高频开关,若脉冲频率过系和电路中原理相似,,等效热
高或占空比过大,则经过足够多的开关周期后,温度路不但要考虑热阻,而且还要考虑热容,热容相当于
会缓慢上升直到令器件或芯片发生永久性的热烧电容.
,对于图来说,当
,输出级中的—器件内部某处如漏区附近形成热源时,该处温
器件为例,通过分析热路模型推导出连续脉冲度高于其他区域,
信号作用时器件内部晶格温度的变化规律公式,对工作时,器件区每一位置无限小长度内
国家自然科学基金资助项目批准号:
十通信作者.: ..
——收到,——定稿中国电子学会
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半导体学报第卷
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‰: : 器件区祷船薰枣
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