功率VDMOS是功率电力电子的主流产品之一。它具有高输入阻抗、高开关速度、宽安全工作区以及很好的热稳定性等特点,广泛地应用于开关电源、汽车电子、马达驱动、节能灯等各种领域。由于我国90%以上VDMOS产品需要进口,因此对VDMOS器件的物理特性及电学特性研究与建模有着重要实际意义。本文研究和建立了两个在VDMOS设计与应用中的关键模型。一个是VDMOS导通电阻模型,导通电阻是衡量VDMOS性能的重要指标。本文从VDMOS器件物理结构出发,利用半导体基本物理方程,提出了一种建立导通电阻模型的新方法。本文提出的导通电阻二维模型与数值模拟结果以及试验数据的吻合度较好。该模型具有显示(Closed Form)解析表达式,勿需迭代,物理意义明显,它可以准确分析导通电阻随各种结构参数变化的关系,这对于优化设计该类器件具有指导意义。另一个是VDMOS等效电路SPICE模型。本文详细分析了VDMOS的物理结构中各种寄生效应对VDMOS电学性能的影响,在此基础上建立了VDMOS等效电路模型,并利用MEDICI软件给出了提取VDMOS等效电路模型参数的方法与步骤。所建立的模型能够进行直流分析和瞬态分析,能够得到全电压范围内连续的I-V特性曲线,其中包括线性区、饱和区和准饱和区,并实现了线性区与饱和区之间的平滑过渡。该等效电路模型能够应用于电力电子电路的CAD设计之中,满足工程应用的需要。此外,由于本文建立的模型基于器件物理结构,因此也可以用来对VDMOS器件进行结构优化设计。除以上两个模型以外,本文还补充分析了其他需要重点考虑的与VDMOS密切相关的参数与特性。