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功率MOSFET的結構與工作原理介紹
  • 發布時間:2024-07-12 17:52:15
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功率MOSFET的結構與工作原理介紹
MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金屬氧化物半導體),FET(Field Effect Transistor場效應晶體管),即以金屬層(M)的柵極隔著氧化層(O)利用電場的效應來控製半導體(S)的場效應晶體管。
功率MOSFET的種類:按導電溝道可分為P溝道和N溝道。按柵極電壓幅值可分為:耗盡型;當柵極電壓為零時漏源極之間就存在導電溝道,增強型;對於N(P)溝道器件,柵極電壓大於(小於)零時才存在導電溝道,功率MOSFET主要是N溝道增強型。
功率MOSFET的結構
功率MOSFET的內部結構和電氣符號如下圖所示;其導通時隻有一種極性的載流子(多子)參與導電,是單極型晶體管。導電機理與小功率MOS管相同,但結構上有較大區別,小功率MOS管是橫向導電器件,功率MOSFET大都采用垂直導電結構,又稱為VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件的耐壓和耐電流能力。
功率MOSFET的結構
按垂直導電結構的差異,又分為利用V型槽實現垂直導電的VVMOSFET和具有垂直導電雙擴散MOS結構的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET)。
功率MOSFET的工作原理
截止:漏源極間加正電源,柵源極間電壓為零。P基區與N漂移區之間形成的PN結J1反偏,漏源極之間無電流流過。
導電:在柵源極間加正電壓UGS,柵極是絕緣的,所以不會有柵極電流流過。但柵極的正電壓會將其下麵P區中的空穴推開,而將P區中的少子-電子吸引到柵極下麵的P區表麵。
當UGS大於UT(開啟電壓或閾值電壓)時,柵極下P區表麵的電子濃度將超過空穴濃度,使P型半導體反型成N型而成為反型層,該反型層形成N溝道而使PN結J1消失,漏極和源極導電。
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