login_百事娱乐「一家专注的游戏平台」功率MOSFET，mosfet

MOSFET基本结构

信息来源：本站　日期：2017-05-22　

分(fen)享到：

由于在栅极与半导体之间有绝缘二氧化硅的关系，MOS管器(qi)件(jian)(jian)(jian)的输(shu)入(ru)阻抗(kang)(kang)非常高，此一特(te)色使MOSFET在(zai)(zai)功(gong)(gong)率(lv)(lv)器(qi)件(jian)(jian)(jian)的应用相当引人注目，因(yin)为高输(shu)入(ru)阻抗(kang)(kang)的关系，栅极(ji)漏电流非常低，因(yin)此功(gong)(gong)率(lv)(lv)MOSFET不(bu)必(bi)像使用双极(ji)型功(gong)(gong)率(lv)(lv)器(qi)件(jian)(jian)(jian)一样，需要复杂的输(shu)入(ru)驱动电路．此外，功(gong)(gong)率(lv)(lv)MOSFET的开(kai)关速(su)度也比功(gong)(gong)率(lv)(lv)双极(ji)型器(qi)件(jian)(jian)(jian)快很多，这是(shi)因(yin)为在(zai)(zai)关闭(bi)的过程中，MOS的单一载流子(zi)工作特(te)性(xing)并不(bu)会有少(shao)数载流子(zi)储存或(huo)复合的问题，

图6.43为三个基本的功率MOSFET结(jie)构(gou)．与ULSI电(dian)路中的MOSFET器件不同的是(shi)，功率MOSFET采用源极(ji)与漏极(ji)分别在晶片上方与下方的垂(chui)直(zhi)结(jie)构(gou)．垂(chui)直(zhi)结(jie)构(gou)有大(da)的沟道宽度以(yi)及可降低栅极(ji)附近电(dian)场(chang)拥(yong)挤的优点．这(zhei)些特性在高功率的应用上非常重要．

图6.43(a)为有V型沟(gou)(gou)(gou)槽外(wai)型栅极(ji)(ji)的(de)(de)V-MOSFET，V型沟(gou)(gou)(gou)槽可通过(guo)KOH溶液(ye)湿法刻蚀来形成．当栅极(ji)(ji)电(dian)压大(da)于阈值电(dian)压时，沿(yan)着V型沟(gou)(gou)(gou)槽边(bian)缘将感应出(chu)反型的(de)(de)沟(gou)(gou)(gou)道，并在源极(ji)(ji)与漏极(ji)(ji)之间形成一(yi)导(dao)电(dian)的(de)(de)沟(gou)(gou)(gou)道．V-MOSFET发展的(de)(de)主要限制在于其(qi)相关的(de)(de)工艺控(kong)制.V型沟(gou)(gou)(gou)槽尖端的(de)(de)强(qiang)电(dian)场可能会造(zao)成该处电(dian)流拥(yong)挤，进而(er)造(zao)成器件特性的(de)(de)退化(hua)，

图6.43 (b)为U-MOSFET的(de)(de)剖面(mian)图，与(yu)V-MOSFET非常相似.U型(xing)沟(gou)槽(cao)(cao)是通过反应离子刻蚀来形成，且其(qi)底部(bu)角(jiao)落(luo)的(de)(de)电场大(da)体(ti)上比(bi)V型(xing)沟(gou)槽(cao)(cao)的(de)(de)尖端小(xiao)很多．另(ling)一(yi)种(zhong)功率MOSFET为D-MOSFET，如图6.43(c)所示．栅(zha)极做在(zai)上表面(mian)处(chu)，并充作后续双(shuang)(shuang)重扩(kuo)(kuo)散工(gong)(gong)艺的(de)(de)掩(yan)模版(ban)．双(shuang)(shuang)重扩(kuo)(kuo)散工(gong)(gong)艺（此即称(cheng)之为D-MOSFET的(de)(de)理由）用(yong)来形成p基(ji)(ji)极以及n+源极等(deng)部(bu)位．D-MOSFET的(de)(de)优点在(zai)于其(qi)跨(kua)过p基(ji)(ji)极区(qu)域的(de)(de)短暂漂(piao)移时间以及可避免转角(jiao)的(de)(de)大(da)电场，

此(ci)三种功率MOSFET结构在漏(lou)极(ji)区都(dou)有(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)个n一(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)漂移(yi)区，n一(yi)(yi)(yi)(yi)漂移(yi)区的(de)掺杂(za)(za)浓(nong)度(du)比p基极(ji)区小，所以当一(yi)(yi)(yi)(yi)正电压施加于漏(lou)极(ji)上时，漏(lou)极(ji)/p基极(ji)结被反向偏压，大部分的(de)耗尽区宽度(du)将跨过(guo)n一(yi)(yi)(yi)(yi)漂移(yi)区，因(yin)此(ci)n一(yi)(yi)(yi)(yi)漂移(yi)区的(de)掺杂(za)(za)浓(nong)度(du)及宽度(du)是计算漏(lou)极(ji)支撑电压的(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)个重要参数．另一(yi)(yi)(yi)(yi)方面，功率MOSFET结构中(zhong)存有(you)…寄(ji)生的(de)n-p-n-n+器件(jian)．

为(wei)了避免双极(ji)(ji)型晶体(ti)管在功率MOSFET工作时动作．需将p基(ji)极(ji)(ji)与ni源极(ji)(ji)（发射极(ji)(ji)）之间短路，如(ru)图6. 43所示，如(ru)此可使(shi)p基(ji)极(ji)(ji)维持在一固(gu)定(ding)电(dian)压．