【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及场效应管，尤其涉及一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法。
技术介绍
1、碳化硅(sic)具有禁带宽度高、饱和电子漂移速度高、临界电场击穿强度高和介电常数低等特点，因此，碳化硅场效应管具有较高的阻断电压和工作频率，并且还同时具有通态电阻低和开关损耗小的优势，常作为功率变换电路中的开关器件。
2、在碳化硅场效应管同一系列产品开发过程中，同一系列产品仅工作电流不同，其余参数类似，这样需对同一电压等级进行一系列工作电流产品进行设计。在生产前需要对其面积进行设计，以保证碳化硅场效应管符合所需的性能。在面积设计时，如碳化硅场效应管的面积过小，会导致半导体器件承受的正向电压偏高，从而影响半导体器件的性能；如碳化硅场效应管的面积过大，会造成产品生产成本增加。
3、现有的碳化硅场效应管的面积设计一般基于有源区面积因子进行，由于一些数据的测量误差使得设计结果与实际误差较大，且多个数据测试误差共同作用，使得设计结果偏离很大，尤其是碳化硅场效应管的面积较小时，即使采用修正，但结果仍然不理想。
4、在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
5、碳化硅场效应管的有源区设计容易存在设计结果偏离度大，设计结果不理想，精度较差，影响了碳化硅场效应管开发。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，以解决现有技术中存在的碳化硅场效应管的有源区设计容易存在设计结果偏离度大，设计结果不理想，精
2、为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，通过参考场效应管的参数计算目标场效应管的有源区面积、有源区长度及有源区宽度，包括以下步骤：s100：获取所述目标场效应管的目标漏源导通电阻rds、目标栅极电压vgs及目标漏源电流ids，计算所述目标场效应管在目标栅极电压vgs及目标漏源电流ids下的目标漏源压降vds；s200：测量所述参考场效应管的在不同参考栅极电压vgs’下的多组参考漏源电流ids’与参考漏源电压vds’，得到多条参考正向特性曲线；s300：测量所述参考场效应管的各项尺寸参数，计算所述参考场效应管的参考有源区面积a’；s400：基于所述目标漏源压降vds、参考正向特性曲线、参考有源区面积a’，计算所述目标场效应管的目标电流密度j；s500：基于所述目标电流密度j、目标漏源电流ids，计算所述目标场效应管的目标有源区面积a，以及目标有源区长度w、目标有源区宽度l。
4、优选的，所述s200步骤中，在多条所述参考正向特性曲线中，存在与所述目标栅极电压vgs电压值相同的所述参考栅极电压vgs’。
5、优选的，所述s300步骤中，所述参考有源区面积的计算公式为：a’＝(w’*l’)-4(r2-π*r2/4)-gw*gl-gbus*(l’-gl)，其中，a’为参考有源区的面积，l’为参考有源区的长度，w’为参考有源区的宽度，r为参考有源区圆角半径，gw为参考有源区的栅焊点宽度，gl为参考有源区的栅焊点长度，gbus为参考有源区的栅极总线宽。
6、优选的，所述s400步骤中，所述目标电流密度j通过以下步骤进行计算：s410：基于目标场效应管的目标栅极电压vgs，在多条所述参考正向特性曲线中，选取参考栅极电压vgs’与目标栅极电压vgs电压值相同的参考正向特性曲线，作为选定正向特性曲线；s420：通过目标场效应管的目标漏源压降vds，及所述选定正向特性曲线，计算所述参考场效应管的参考漏源电流ids’；s430：将所述参考漏源电流ids’的值除以所述参考场有源区面积a’，得到所述目标场效应管的目标电流密度j。
7、优选的，所述s430步骤中，通过线性插值算法计算参考漏源电流ids’。根据权利要求5所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述线性插值算法得出参考漏源电流ids’＝ids1+(vds’-vds1)*(ids2-ids1)/(vds2-vds1)，其中，ids’为参考漏源电流，vds’为参考漏源电压，vds1与ids1、vds2与ids2为选定正向特性曲线上选取的任意两点所对应的电压值和电流值。
8、优选的，所述s500步骤中，所述目标有源区面积的计算公式为a＝ids’/j，其中，a为目标有源区面积，ids’为参考漏源电流，j为目标电流密度。
9、优选的，所述s500步骤中，所述目标有源区长度的计算公式为：其中，l为目标有源区长度，gbus为参考有源区的栅极总线宽，k＝w/l，w为目标有源区宽度，a为目标有源区面积，r为参考有源区圆角半径，gw为参考有源区的栅焊点宽度，gl为参考有源区的栅焊点长度。
10、优选的，所述目标有源区长度的计算公式为w＝k*l，其中，w为目标有源区宽度，l为目标有源区长度，k＝w/l。
11、优选的，所述目标场效应管的实际长度为lchip＝l+wtrm*2，所述目标场效应管的实际宽度为wchip＝w+wtrm*2，其中，wtrm为终端区宽度值。
12、实施本专利技术上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
13、本专利技术利用参考场效应管的正向特性曲线及有源区相应参数，可精确计算目标场效应管的有源区面积、有源区长度及有源区宽度，从而避免了出现场效应管设计结果偏离度大、设计结果不理想的问题，也降低了碳化硅场效应管的开发成本。
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1.一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，通过参考场效应管的参数计算目标场效应管的有源区面积、有源区长度及有源区宽度，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述S200步骤中，在多条所述参考正向特性曲线中，存在与所述目标栅极电压Vgs电压值相同的所述参考栅极电压Vgs’。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述S300步骤中，所述参考有源区面积的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述S400步骤中，所述目标电流密度J通过以下步骤进行计算：
5.根据权利要求4所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述S430步骤中，通过线性插值算法计算参考漏源电流IDS’。
6.根据权利要求5所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述线性插值算法得出参考漏源电流IDS’＝IDS1+(VDS’-VDS1)*(IDS2-IDS1)/(VDS
7.根据权利要求1所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述S500步骤中，所述目标有源区面积的计算公式为A＝IDS’/J，其中，A为目标有源区面积，IDS’为参考漏源电流，J为目标电流密度。
8.根据权利要求7所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述S500步骤中，所述目标有源区长度的计算公式为：
9.根据权利要求8所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述目标有源区长度的计算公式为W＝k*L，其中，W为目标有源区宽度，L为目标有源区长度，k＝W/L。
10.根据权利要求9所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述目标场效应管的实际长度为Lchip＝L+Wtrm*2，所述目标场效应管的实际宽度为Wchip＝W+Wtrm*2，其中，Wtrm为终端区宽度值。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，通过参考场效应管的参数计算目标场效应管的有源区面积、有源区长度及有源区宽度，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述s200步骤中，在多条所述参考正向特性曲线中，存在与所述目标栅极电压vgs电压值相同的所述参考栅极电压vgs’。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述s300步骤中，所述参考有源区面积的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述s400步骤中，所述目标电流密度j通过以下步骤进行计算：
5.根据权利要求4所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述s430步骤中，通过线性插值算法计算参考漏源电流ids’。
6.根据权利要求5所述的一种碳化硅场效应管的有源区参数计算方法，其特征在于，所述线性插值算法得出参考漏源电流ids’＝ids1+(vds’-vds1)*(ids2-id...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，兰华兵，刘涛，
申请(专利权)人：深圳市森国科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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