Rev. Phys. Appl. (Paris) 13, 23-28 (1978)
DOI: 10.1051/rphysap:0197800130102300

Propriétés statiques des transistors M. O. S. de puissance à canal vertical. Cas du régime de non-pincement

P. Rossel, H. Martinot et M. Zamorano

Laboratoire d'Automatique et d'Analyse des Systèmes du C. N. R. S. 7, avenue du Colonel-Roche, 31400 Toulouse, France

Abstract
The electrical properties of verticaly diffused multi-channel power M. O. S. transistors are discussed in the not-pinched off regime. The phenomena taken into account are : i) The reduction of mobility due to the electric field ; ii) The channel inhomogeneous doping level ; iii) The crystal heating by the d. c. power dissipation. It is shown that on the one hand the threshold voltage is determined by the maximum doping level near the source diffusion and that on the other hand the current in the not pinched-off region is controlled by both the doping level near the drain diffusion and the substrate temperature. The comparison between experimental results and theoretical predictions is carried out.

Résumé
Les propriétés électriques des transistors M. O. S. de puissance diffusés à multi-canaux verticaux sont étudiées dans le cas du régime de fonctionnement non pincé. Les phénomènes pris en compte sont : la réduction de mobilité due au champ électrique, l'inhomogénéité du dopage dans le canal, l'échauffement du cristal sous l'action de la puissance continue dissipée. Il est montré d'une part que la tension de seuil est déterminée par la valeur maximale du dopage près de la source et d'autre part que le courant en région non pincée est contrôlé par le dopage au voisinage du drain et par la température du silicium. La comparaison entre les résultats expérimentaux et les valeurs théoriques est effectuée.

PACS
7340Q - Electrical properties of metal insulator semiconductor structures.
2560R - Insulated gate field effect transistors.

Key words
insulated gate field effect transistors -- power transistors -- V groove MOST -- nonsaturation range -- electrical properties -- channel inhomogeneous doping level -- crystal heating -- threshold voltage -- current -- vertically diffused multichannel power MOST -- nonpinched off regime -- mobility reduction