[發明專利]MOSFET的等效網絡及仿真方法

有效

• 申請號: 201210488418.2
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103838896B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 武潔
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及半導體器件的制造領域，特別是指一種MOSFET的等效網絡，本發明還涉及所述MOSFET的仿真方法。

背景技術

隨著集成電路中功率器件如功率整流器、功率放大器等的發展，高壓MOS、高壓LDMOS（Laterally?Diffused?Metal?Oxide?Semiconductor橫向雙擴散金屬氧化物半導體）等也被廣泛應用于這些高壓集成電路中。模型需要準確模擬器件漏極電流隨柵源電壓從小到大的變化。如圖1所示，當器件工作于柵源電壓、柵漏電壓都比較大的工作條件時，器件處于高壓大電流情況，此時器件功耗P=I_DS*V_DS較大，圖中五條曲線，對應的V_GS逐漸由1V升至5V的情況，器件溫度升高，漏極電流IDS減小，此現象即為器件自發熱效應。目前標準SPICE（Simulation?Program?With?Integrated?Circuit?Emphasis集成電路增強模擬程序）的BSIM（Berkeley?Short?channel?Insulated?gate?field?effecttransistor?Model伯克利短溝道絕緣柵場效應晶體管模型）模型并不包含此器件效應，不能準確模擬器件自發熱效應，從而降低電流仿真精度。因此包含器件自發熱效應的精確模型是電路仿真的關鍵。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種MOSFET的等效網絡，并通過此等效網絡來精確仿真MOSFET的自發熱效應。

為解決上述問題，本發明所述的MOSFET的等效網絡，包含一MOSFET，電流控制電流源FJFET，第一及第二電壓源，第一及第二電壓控制電壓源，第一、第二、第三及第四電阻，其中：

MOSFET的漏極連接第三電阻的第一端，第三電阻的另一端引出所述等效網絡的漏極；MOSFET的源極連接第四電阻的第一端，第四電阻的另一端引出所述等效網絡的源極；MOSFET的柵極及襯底電極直接引出；

電流控制電流源的兩端分別接在MOSFET的源極和漏極；

第一電壓控制電壓源由MOSFET的源漏電壓控制，且第一電壓控制電壓源作用于第一電阻并產生電流流經第一電壓源；

第二電壓控制電壓源由第三電阻兩端的電壓控制，且第二電壓控制電壓源作用于第二電阻并產生電流流經第二電壓源。

進一步地，所述的MOSFET由SPICE程序提供，是一源漏對稱，或者不對稱的MOSFET。

進一步地，所述第三電阻模擬MOSFET的漏極電阻，第四電阻模擬MOSFET的源極電阻；第一電壓控制電壓源由MOSFET的源漏電壓控制，且第一電壓控制電壓源控制第一電阻使第一電壓源產生相應電流；第二電壓控制電壓源由第三電阻兩端的電壓控制，且第二電壓控制電壓源控制第二電阻使第二電壓源產生相應的電流；第一電壓源及第二電壓源產生的電流反饋到電流控制電流源，以模擬MOSFET的自發熱效應。

一種MOSFET的仿真方法，包含如下兩個步驟：

步驟一，構建MOSFET的等效網絡；

步驟二，利用構建的等效網絡進行MOSFET的仿真。

進一步地，所述步驟一中，MOSFET的等效網絡包含有一基礎MOSFET，一電流控制電流源，第一、第二、第三、第四電阻，第一及第二電壓控制電壓源，第一及第二電壓源，其中：

MOSFET的漏極連接第三電阻的第一端，第三電阻的另一端引出所述等效網絡的漏極；MOSFET的源極連接第四電阻的第一端，第四電阻的另一端引出所述等效網絡的源極；MOSFET的柵極及襯底電極直接引出；

電流控制電流源的兩端分別接在MOSFET的源極和漏極；

第一電壓控制電壓源由MOSFET的源漏電壓控制，且第一電壓控制電壓源作用于第一電阻并產生電流流經第一電壓源；

第二電壓控制電壓源由第三電阻兩端的電壓控制，且第二電壓控制電壓源作用于第二電阻并產生電流流經第二電壓源。

進一步地，所述的基礎MOSFET由SPICE程序提供，是一源漏對稱，或者源漏不對稱的MOSFET。