VDMOS场效应管是电压控制电子元器件
原理：栅极加一定电压，元件沟道表面反型，形成连接源区和漏区的导电沟道。

VGS=栅源电压

阈值电压=VTH

VDS=漏源电压

VGS > VTH，栅极下方P型区形成强反型层（电子沟道），因VDS作用，N+源区电子通过反型层沟道，经过N-漂移区外延层运动至衬底漏极，形成漏源电流。

VGS < VTH，栅极下方无法形成反型层沟道，N-漂移区外延层浓度较低，耗尽层在N-漂移区一侧扩展，可维持高击穿电压。

VDMOS场效应管栅电极结构

VDMOS场效应管组成：多小元胞单元并联

因栅极多晶硅电阻，一定栅极偏压下，离栅极压焊远元胞沟道无法充分开启，要降低栅电极材料电阻影响，栅极压焊点处金属引伸到离压焊点远元胞单元处

 

VDMOS场效应管参数

外延层：

电阻率ρ大，掺杂浓度Nepi小，击穿电压越大，导通电阻Ron增大。

满足击穿：ρ小越好，因导通电阻，电阻率限定最大值，计算机仿真过程，P-body调整注入剂量+推阱时间+外延层电阻率+厚度，得结构参数。

Tox=栅氧化层厚度

Qss=栅氧化层面电荷密度

EB=SiO2临界电场

阈值电压：受P-body浓度NA影响，tox和Qss，调整P阱注入剂量和推阱时间来调节阈值电压Vth。

tox受栅源击穿电压的限制

 

tox≥VGS／EB

E=5×106～107 V／cm；

Tox=30 nm～60 nm

 

因P-body非均匀掺杂，VTH难定，tox与pbody浓度借助计算机仿真确定。

导通电阻：VDMOS场效应管，不同耐压，各部分电阻占导通电阻比例不同，主要漂移区电阻RD和JFET区电阻RJ。

满足耐压：穿通型结构，减小外延层厚度，JFET区宽度增加，RD与RJ减小。

 

开关时间：减小多晶硅栅电阻RG和减小输入电容Cin。

输入电容：主因密勒电容CGD，减小CGD，增加tox，加大VTH，因此要折中考虑。