VDMOS工作原理

发布网友 发布时间：2022-04-20 04:59

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热心网友 时间：2023-08-31 08:37

通常N+源区和浓硼P+区均由扩散或注入形成。当栅源电压Vcs大于器件的开启电压V时，P区表面由耗尽变为强反型的电子积累层，表面形成强反型，反型层为N+源区和溧移区之间提供了导电通路，于是在正的漏压作用下源漏间形成了电流《通过N源移区和沟道)。在漏源电压VDs作用下，由源极流向漏极外延层，经外延层垂直漂移至衬底漏极，形成源漏电流ID:在漏端电压下，电流主要受开态电阻的影响，其中开态电阻由沟道和漂移区的电阻构成，随着栅偏压的增加，沟道电阻减小。当Vos小于Va时，VDMOS进入关态、由于栅压小于开启电压。电子将不再被吸引到沟道，不存在导电沟道，漏极与源极之间形成一个反偏PN结，这时耗尽层主要扩散在外延层一侧，可以 维持较高的阻断电压。由于从源到漏的导电通道 断开，功率VDMOS迅速由开态转为关态，因此不会出现双极器件中所看到的与少子存储及复合有关的开关转换延迟过程，关断时间仅由从栅极移走电荷的速率决定。由栅电极上的电荷决定了沟道的电导率，因此利用中等强度的栅电流为器件的栅电容放电，即可使器件的开关时间很短.

热心网友 时间：2023-08-31 08:37

　　电力MOSFET的工作原理（N沟道增强型VDMOS）
　　截止：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。
　　P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏，漏源极之间无电流流过。
　　导电：在栅源极间加正电压UGS
　　当UGS大于UT时，P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电 。
　　电力MOSFET的基本特性
　　(1)静态特性
　　漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性。
　　ID较大时，ID与UGS的关系近似线性，曲线的斜率定义为跨导Gfs。
　　(2)MOSFET的漏极伏安特性（即输出特性）：
　　截止区（对应于GTR的截止区）
　　饱和区（对应于GTR的放大区）
　　非饱和区（对应GTR的饱和区）
　　工作在开关状态，即在截止区和非饱和区之间来回转换。
　　漏源极之间有寄生二极管，漏源极间加反向电压时导通。

热心网友 时间：2023-08-31 08:38

80年代以来，迅猛发展的超大规模集成电路技术给高压大电流半导体注入了新的活力，一批新型的声控功放器件诞生了，其中最有代表性的产品就是VDMOS声效应功率晶体管。

这种电流垂直流动的双扩散MOS器件是电压控制型器件。在合适的栅极电压的控制下，半导体表面反型，形成导电沟道，于是漏极和源极之间流过适量的电流

VDMOS兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点。与双极晶体管相比，它的开关速度，开关损耗小；输入阻抗高，驱动功率小；频率特性好；跨导高度线性。特别值得指明出的是，它具有负的温度系数，没有双极功率的二次穿问题，安全工作出了区大。因此，不论是开关应用还是线性应用，VDMOS都是理想的功率器件。

现在，VDMOS器件已广泛应用于各种领域，包括电机调速、逆变器、不间熠电源、开关电源、电子开关、高保真音响、汽车电器和电子镇流器等。由于VDMOS的性能价格比已优于比极功率器件，它在功率器件市声中的份额已达42%。并将继续上升。

热心网友 时间：2023-08-31 08:38

H.W.COLLINS等人提出了一种不曝露栅氧化层的垂直双扩散MOS（习称VDMOS）。其中多晶硅栅被埋在源极金属下面，栅极电流穿过水平沟道，经过栅极下面的积累层再通过垂直N-漂移区流到漏极。这种结构的MOS管，工艺上与现在高度发展的超大规模集成电路（VLSI）工艺相容，因此发展非常快。