功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管電參數(shù)指標(biāo)中規(guī)定的電參數(shù)一般分為三大類：直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)。直流參數(shù)包括：漏源擊穿電壓BVDSS，靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻RDS(on)，柵閾值電壓VGS(th)，正向跨導(dǎo)gfs等;交流參數(shù)包括：輸入電容Ciss、輸出電容Coss，反向傳遞電容Crss，開(kāi)關(guān)時(shí)間ton、ts、tf等；極限參數(shù)包括：連續(xù)電流ID和脈沖漏電流IDM，最大耗散功率PD，柵源電壓VGS，單脈沖雪崩耐量EAS等。

功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的設(shè)計(jì)任務(wù)就是根據(jù)用戶使用要求，確定主要電學(xué)參數(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)出滿足參數(shù)指標(biāo)要求的縱向參數(shù)、橫向參數(shù)和熱學(xué)參數(shù)。

功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)：功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的主要電參數(shù)設(shè)計(jì)、功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工藝設(shè)計(jì)以及功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的零部件設(shè)計(jì)。

由產(chǎn)品電參數(shù)指標(biāo)可知，該產(chǎn)品具有漏源擊穿電壓（BVDSS）、導(dǎo)通電阻低、電流容量高、耗散功率大、抗靜電擊穿能力強(qiáng)等特點(diǎn)。產(chǎn)品具有電壓控制、快開(kāi)關(guān)速度、易并聯(lián)以及電參數(shù)溫度穩(wěn)定性高。非常適合應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、逆變器、斬波器、音頻放大器以及高能量脈沖電路。

表1 產(chǎn)品電參數(shù)指標(biāo)（25℃）

柵氧化層厚度和P型體區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù):

P型體區(qū)摻雜濃度與柵氧化層厚度tox共同受到閾值電壓指標(biāo)的約束。同時(shí)，P型體區(qū)摻雜濃度Na和擴(kuò)散結(jié)深也受到器件的溝道穿通電壓限制,應(yīng)先從滿足漏源擊穿的角度確定出Na的值.

閾值電壓可近似表示為：

其中,QOX為等效地柵氧化層正電荷面密度，具體值由柵氧化工藝條件決定,在設(shè)計(jì)過(guò)程中取QOX=8×10-8C；Nd是多晶硅柵摻雜濃度,在設(shè)計(jì)過(guò)程中取8×1018cm。

柵氧化層厚度越薄，在工藝實(shí)施過(guò)程中其重復(fù)性和均勻性越難保證，而且柵氧化層越厚，柵源、柵漏電容小，器件的頻率特性越好，因此，從上述兩點(diǎn)考慮柵氧化層厚度不宜過(guò)薄。但柵氧化層太厚會(huì)增大器件的導(dǎo)通電阻，因此在頻率特性與導(dǎo)通電阻兩者之間存在著相互制約的矛盾。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，取器件的柵氧化層的厚度為50nm，我們?nèi)a為3×1017cm-3。經(jīng)計(jì)算,柵氧化層電容COX為6.9×10-8F；P型體區(qū)襯底費(fèi)米勢(shì)為0.45V；P型體區(qū)表面強(qiáng)反型型最大耗盡層電荷為29.91×10-8C；N型多晶硅與P型體區(qū)間功函數(shù)差φSS為-0.98V。將上述值代入閾值電壓公式（3）得到閾值電壓Vth=2.95V