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|宽禁带生态系统早就更理想的仿真环境( 二 )


|宽禁带生态系统早就更理想的仿真环境
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【|宽禁带生态系统早就更理想的仿真环境】

如图4所示 ， 从横截面开始 ， 我们想介绍芯片平面图可扩展性背后的一些概念和结构 。 灰色区域是有源区 。蓝色无源区与裸芯边缘(die edges)、门极焊盘和门极通道(gate runners)相关 。基于物理几何的衍生确定了无源区和有源区之间的分布 ， 这是实现可扩展性所需的 。我们非常关注在有源和无源区之间的边界区域中形成的寄生电容 。一旦开始忽略布局中的寄生电容 ， 你什么时候才会停止这种错误呢？ 所有被忽略的电容最终累积起来成为一个麻烦 。在这种情况下 ， 就无法实现扩展 。而我们的理念是不忽略任何电容器 。
碳化硅MOSFET支持非常快的dV / dt ， 大约每纳秒50至100伏 ， 而dI / dts大约每纳秒3至6安培 。 器件固有的门极电阻很重要 ， 可以用来抗电磁干扰(EMI) 。图4右边的设计具有较少的门极通道 ， 因此RG较高 ，很好地限制了振铃 。图4左边的设计有许多门极通道 ， 因此RG较低 。左边的设计适用于快速开关 ， 但每个区域的RDSon也较高 ， 因为门极通道会在有源区侵蚀掉 。
|宽禁带生态系统早就更理想的仿真环境
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现在 ， 我们要谈谈模型验证 。我们首先在左侧的图5中显示输出电流-电压特性 。 该模型准确预测整个偏置范围 ， 包括高门极处的漂移区和漏极偏差 。 右图中的精确导通仿真突出了模型的连续性 ， 这对于强固的收敛性能很重要 。除了线性以外 ， 我们经常查看对数刻度 ， 以发现隐藏的不准确和不连续 。
|宽禁带生态系统早就更理想的仿真环境
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在图6中 ， 我们显示了在宽温度范围内的当前电压、RDSon和阈值电压的结果 。SiC MOSFET器件具有稳定的温度性能 ， 因此非常有吸引力 。 宽温度范围内的高精度建模使设计人员可以充分利用这种特性 。
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前面我们介绍了对复杂器件电容的物理建模 。图7显示了结果 。 在左侧 ， CRSS（或CGD）仿真跟踪数据在2个数量级以上的多次变化 ， 仅在对数刻度上可见 。
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开关结果具有精确建模的固有电容和器件布局寄生效应 ， 如图8所示 ， 无需额外调整模型 。这种水平的保真度使应用设计人员有信心精确地仿真器件电路的相互影响 ， 例如dV / dt、dI / dt、开关损耗和EMI 。门极驱动器和电源环路的相互作用可以被更进一步地研究和优化 。
对我们来说 ， 满足客户各种不同的仿真平台要求非常重要 。因此 ， SPICE方法至关重要 。SPICE不局限于某个专用平台或系统 ， 我们仅使用行业标准仿真软件中的最小公分母结构 ， 从而避免依赖于仿真器的专有方案 。
安森美半导体提供一系列先进的宽禁带器件和仿真环境 。完整的产品阵容形成一个生态系统 ， 使客户能够充分利用新的、令人兴奋的宽禁带应用和系统 。


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