1、隨著第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料的深入研究和發(fā)展，碳化硅的各項(xiàng)優(yōu)良性能得以發(fā)掘。碳化硅功率器件，主要包括SiC JBS，SiC MOSFET等，相較于傳統(tǒng)硅基器件具有更高的耐壓等級(jí)，更高的工作溫度以及更快的開關(guān)頻率和更小的功率損耗，廣泛應(yīng)用于電力電子的各項(xiàng)高端領(lǐng)域。為在電路設(shè)計(jì)過程中增加效率，減小損耗，對(duì)碳化硅功率器件模型的設(shè)計(jì)與改進(jìn)也在同步進(jìn)行。根據(jù)模型建立依據(jù)，通常分為行為模型，數(shù)值模型，半數(shù)值模型，物理模型，以及半物理模型，這些模型各有

2、不同的側(cè)重點(diǎn)因而也具有不同的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。針對(duì)將模型用于電路仿真同時(shí)與器件設(shè)計(jì)相結(jié)合的模型建立要求，本文將提出一種貼近于表達(dá)器件各項(xiàng)物理意義的緊湊型模型。主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)研究和分析了SiC JBS與MOSFET兩種器件的常見物理模型和等效電路結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，從功率器件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能特性，提高建模精度等方面，對(duì)器件的電流電壓模型公式、極間電容模型公式、寄生元件網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行了改進(jìn)和修正，建立了具有物理意義又適用性較好的緊湊

3、型等效電路模型網(wǎng)絡(luò)。
　　(2)對(duì)多款不同設(shè)計(jì)的SiC MOSFET與SiC JBS進(jìn)行測(cè)試及數(shù)據(jù)分析，完成建模數(shù)據(jù)積累，結(jié)合基本物理公式，完成建模參數(shù)的初值及合理范圍的設(shè)定。與傳統(tǒng)模型建立不同，本文使用特定晶圓器件進(jìn)行測(cè)試，獲取數(shù)據(jù)，而不是使用廠家datasheet提供的典型值作為模型建立的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。相較于后者，具體器件的測(cè)試數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，在模型的仿真結(jié)果與測(cè)試結(jié)果比對(duì)時(shí)更有意義。
　　(3)具體使用了中科院微電子所設(shè)計(jì)完

4、成的SiC JBS和4SM03系列600V及1200V SiC MOSFET數(shù)據(jù)，建立SiC JBS與SiC MOSFET器件模型。采用Veriiog-A語言對(duì)模型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述，其中的各部分元件等效表達(dá)式，盡量符合其物理意義，減少擬合參數(shù)，使模型更貼近器件設(shè)計(jì)。完成了輸出特性曲線、極間電容電壓曲線、雙脈沖開關(guān)時(shí)間及開通關(guān)斷過程的柵極電壓，漏極電壓及漏極電流的測(cè)試，以及模型仿真結(jié)果比對(duì)，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)測(cè)試與模型仿真擬合情況較好，驗(yàn)證了模型建